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标题: RS-232和RS-485接口之比较 [打印本页]

作者: yuchengze 时间: 2016-9-11 13:04 标题: RS-232和RS-485接口之比较

串行接口主要用于串行式逐位数据传输，只要一对传输线便可以实现双向通信，具有通信线路简单、成本低的优点。现在，很多串行数据接口都被用于特定的领域中，较为普遍的有I2C、CAN、LIN、SPI、Flex、MOST和I2S。当然，也还有一些传输速率更高的接口，如FireWire、HDMI 和Thunderbolt。但今天我们所要说串行接口可以称之为这些接口的鼻祖了，它们是–RS-232和RS-485。由于出现时间最早，很多人都认为这两种接口已经过时或停产了。但事实上，它俩依然活跃于数据传输领域，并继续发挥着它们的光和热。下面将会对着两种接口类型逐一进行分析。 RS-232
1970年，RS-232接口问世，它是世界上最早出现的串行接口，只能支持一对一的传输。起初，它是被当做用来连接数据终端设备(DTE)的一个方法，经常连接视频终端、计算机和调制解调器。RS-232接口第一次出现在个人电脑上时，被称之为串行端口，被用来连接到打印机或其它设备。今天，它仍然被广泛应用于嵌入式计算机开发系统、科学仪器以及各种工业控制设备中。
RS-232标准规定逻辑一的电平在-3 V和-25 V之间，而逻辑零的电平在+3 V和+25 V之间，其接近零的电平是无效的(如图一)。逻辑一规定为负电平，有效负电平的信号状态称为传号marking，它的功能意义为OFF;逻辑零规定为正电平，有效正电平的信号状态称为空号spacing，它的功能意义为ON。通常情况下，逻辑一和逻辑零最低电压值会在±5 V间波动，其最高电压值通常在±12 V或±15 V间。

连接RS-232接口的电缆介质一般有两种–平行导线或双绞线。其电缆的长度一般不能超过15m，以便于限制数据的最大传输速率。不过，在应用于数据传输速率很低的情况下，电缆长度可长于15m。在连接电缆进行传输时，电缆之间的电容需限制在2500 pF内，这样就可以将数据速率控制在20 kbits/s左右。但由于数据传输速率很低，且无匹配发电机和负载阻抗来减轻数据的衰减，因此，连接的该电缆通常不会被视为正规传输线。
另外，RS-232还指定了20个不同的信号连接，由25个D-sub(微型D类)管脚构成的DB-25连接器。但出于节省资金和空间的考虑，这种连接器现在已经很少有人使用了，取而代之的是9管脚的D-sub或者是DB-9型连接器。一般九针连接器上使用的控制信号如下：
数据载波检测(DCD)：DCE端通知DTE端其正在接收一个有效信号。
数据准备好(DSR)：DCE端通知DTE端其已准备好接收信号。
接受数据(RD)：从DTE接收到的实际信号。
请求发送(RTS)：在DTE端的信号告诉DCE已准备发射。
发送数据(TD)：从DTE端发送的信号。
清除发送(CTS)：DCE端通知DTE端其已准备好接收数据。
数据终端准备(DTR)：从DTE端到DCE端指示准备发送或接收数据。
振铃指示(RI)：此行是在旧的调制解调器连接使用，但现在已不再使用。
公共接地：所有信号接地连接。
RS-485
RS-485现在通常被称为TIA-485，能实现点到点间的连接，还可以实现一点到多点间的连接。相对于RS-232来说，RS-485各方面的功能和都有所扩展：其数据传输速率更高，接口在总线上是允许连接多达128个收发器，此外还具有双向通信的能力。这个标准规定逻辑一的电平不得低于 –200 mV，逻辑零的电平不得低于+200 mV。两端的电压差最小为0.2V以上时有效，但只要电压范围-7-+12V之间，网络都可以正常工作。
RS-485标准的传输介质为#22或#24 AWG实芯线的双绞电缆，如果进行全双工操作则需使用四线双绞线。它可通过双绞线进行高电压差分平衡传输，最大传输距离可超过1200m。理想情况下 EIA-485需要2个终接电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗，以防止数据传输出现错误。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9(孔)，与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。
应用领域
RS-232现在一般应用于数据传输率低的短距离传输中，在嘈杂的环境也能有效工作，比如工厂、公共站点等，其常用设备有低速调制解调器、工业控制设备、可编程逻辑控制器(PLC)、计算机数控(CNC)机床、机器人、嵌入式控制电脑、医疗仪器及设备以及嵌入式控制器开发系统。RS-485则常用于数据传输速率高的长距离传输中，常用设备有销售点终端(POS)、计量仪器和大型专用自动化机器等。
但在平常的应用中，我们经常需要在两个不同的接口类型间进行转换。这时我们可以使用现在流行的USB接口，可以帮助我们转换到RS-232接口和RS-485接口。
综上所述，RS-232适合短距离低速率的传输要求，而RS-485则适合于长距离传输。RS-485是针对RS-232接口的不足出现的新的接口标准，因其具有的良好抗噪声干扰能力和多站能力，现已成为首选标准。

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