RS-232和RS-485接口之比較

RS-232

1970年，RS-232接口問(wèn)世，它是世界上最早出現的串行接口，只能支持一對一的傳輸。起初，它是被當做用來(lái)連接數據終端設備(DTE)的一個(gè) 方法，經(jīng)常連接視頻終端、計算機和調制解調器。RS-232接口第一次出現在個(gè)人電腦上時(shí)，被稱(chēng)之為串行端口，被用來(lái)連接到打印機或其它設備。今天，它仍 然被廣泛應用于嵌入式計算機開(kāi)發(fā)系統、科學(xué)儀器以及各種工業(yè)控制設備中。

RS-232標準規定邏輯一的電平在-3 V和-25 V之間，而邏輯零的電平在+3 V和+25 V之間，其接近零的電平是無(wú)效的(如圖一)。邏輯一規定為負電平，有效負電平的信號狀態(tài)稱(chēng)為傳號marking，它的功能意義為OFF;邏輯零規定為正電 平，有效正電平的信號狀態(tài)稱(chēng)為空號spacing，它的功能意義為ON。通常情況下，邏輯一和邏輯零最低電壓值會(huì )在±5 V間波動(dòng)，其最高電壓值通常在±12 V或±15 V間。

連接RS-232接口的電纜介質(zhì)一般有兩種–平行導線(xiàn)或雙絞線(xiàn)。其電纜的長(cháng)度一般不能超過(guò)15m，以便于限制數據的最大傳輸速率。不過(guò)，在應用于數 據傳輸速率很低的情況下，電纜長(cháng)度可長(cháng)于15m。在連接電纜進(jìn)行傳輸時(shí)，電纜之間的電容需限制在2500 pF內，這樣就可以將數據速率控制在20 kbits/s左右。但由于數據傳輸速率很低，且無(wú)匹配發(fā)電機和負載阻抗來(lái)減輕數據的衰減，因此，連接的該電纜通常不會(huì )被視為正規傳輸線(xiàn)。

另外，RS-232還指定了20個(gè)不同的信號連接，由25個(gè)D-sub(微型D類(lèi))管腳構成的DB-25連接器。但出于節省資金和空間的考慮，這種 連接器現在已經(jīng)很少有人使用了，取而代之的是9管腳的D-sub或者是DB-9型連接器。一般九針連接器上使用的控制信號如下：

數據載波檢測(DCD)：DCE端通知DTE端其正在接收一個(gè)有效信號。

數據準備好(DSR)：DCE端通知DTE端其已準備好接收信號。

接受數據(RD)：從DTE接收到的實(shí)際信號。

請求發(fā)送(RTS)：在DTE端的信號告訴DCE已準備發(fā)射。

發(fā)送數據(TD)：從DTE端發(fā)送的信號。

清除發(fā)送(CTS)：DCE端通知DTE端其已準備好接收數據。

數據終端準備(DTR)：從DTE端到DCE端指示準備發(fā)送或接收數據。

振鈴指示(RI)：此行是在舊的調制解調器連接使用，但現在已不再使用。

公共接地：所有信號接地連接。

RS-485

RS-485現在通常被稱(chēng)為T(mén)IA-485，能實(shí)現點(diǎn)到點(diǎn)間的連接，還可以實(shí)現一點(diǎn)到多點(diǎn)間的連接。相對于RS-232來(lái)說(shuō)，RS-485各方面的 功能和都有所擴展：其數據傳輸速率更高，接口在總線(xiàn)上是允許連接多達128個(gè)收發(fā)器，此外還具有雙向通信的能力。這個(gè)標準規定邏輯一的電平不得低于 –200 mV，邏輯零的電平不得低于+200 mV。兩端的電壓差最小為0.2V以上時(shí)有效，但只要電壓范圍-7-+12V之間，網(wǎng)絡(luò )都可以正常工作。

RS-485標準的傳輸介質(zhì)為#22或#24 AWG實(shí)芯線(xiàn)的雙絞電纜，如果進(jìn)行全雙工操作則需使用四線(xiàn)雙絞線(xiàn)。它可通過(guò)雙絞線(xiàn)進(jìn)行高電壓差分平衡傳輸，最大傳輸距離可超過(guò)1200m。理想情況下 EIA-485需要2個(gè)終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗，以防止數據傳輸出現錯誤。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)單地用一對 雙絞線(xiàn)將各個(gè)接口的“A”、“B”端連接起來(lái)。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9(孔)，與鍵盤(pán)連接 的鍵盤(pán)接口RS485采用DB-9(針)。

應用領(lǐng)域

RS-232現在一般應用于數據傳輸率低的短距離傳輸中，在嘈雜的環(huán)境也能有效工作，比如工廠(chǎng)、公共站點(diǎn)等，其常用設備有低速調制解調器、工業(yè)控制 設備、可編程邏輯控制器(PLC)、計算機數控(CNC)機床、機器人、嵌入式控制電腦、醫療儀器及設備以及嵌入式控制器開(kāi)發(fā)系統。RS-485則常用于 數據傳輸速率高的長(cháng)距離傳輸中，常用設備有銷(xiāo)售點(diǎn)終端(POS)、計量?jì)x器和大型專(zhuān)用自動(dòng)化機器等。

但在平常的應用中，我們經(jīng)常需要在兩個(gè)不同的接口類(lèi)型間進(jìn)行轉換。這時(shí)我們可以使用現在流行的USB接口，可以幫助我們轉換到RS-232接口和RS-485接口。

綜上所述，RS-232適合短距離低速率的傳輸要求，而RS-485則適合于長(cháng)距離傳輸。RS-485是針對RS-232接口的不足出現的新的接口標準，因其具有的良好抗噪聲干擾能力和多站能力，現已成為首選標準。