RS485與232總線(xiàn)的應用區別

典型的串行通訊標準是RS232和RS485.它們定義了電壓,阻抗等.但不對軟件協(xié)議給予定義
區別于RS232, RS485的特性包括：
1. RS-485的電氣特性：邏輯“1”以?xún)删€(xiàn)間的電壓差為+（2—6） V表示；邏輯“0”以?xún)删€(xiàn)間的電壓差為-（2—6）V表示。接口信號電平比RS -232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL 電路連接。
2. RS-485的數據最高傳輸速率為10Mbps
3. RS-485接口是采用平衡驅動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。
4. RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺，實(shí)際上可達 3000米，另外RS-232-C接口在總線(xiàn)上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而 RS-485接口在總線(xiàn)上是允許連接多達128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶(hù)可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設備網(wǎng)絡(luò )。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(cháng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò )，一般只需二根連線(xiàn)，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線(xiàn)傳輸。 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）。

RS485編程
串口協(xié)議只是定義了傳輸的電壓，阻抗等，編程方式和普通的串口編程一樣??！

RS-232與RS-422之間轉換原理和接法

通常我們對于視頻服務(wù)器、錄像機、切換臺等直接播出、切換控制主要使用串口進(jìn)行，主要使用到RS-232、RS-422與RS-485三種接口控制。下面就串口的接口標準以及使用和外部插件和電纜進(jìn)行探討。

RS-232、RS-422與RS-485標準只對接口的電氣特性做出規定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎上用戶(hù)可以建立自己的高層通信協(xié)議。例如：視頻服務(wù)器都帶有多個(gè)RS422串行通訊接口，每個(gè)接口均可通過(guò)RS422通訊線(xiàn)由外部計算機控制實(shí)現記錄與播放。視頻服務(wù)器除提供各種控制硬件接口外，還提供協(xié)議接口，如RS422接口除支持RS422的Profile協(xié)議外，還支持 Louth、Odetics 、BVW等通過(guò)RS422控制的協(xié)議。

RS-232、RS-422與RS-485都是串行數據接口標準，都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì )（EIA）制訂并發(fā)布的，RS-232在1962年發(fā)布。RS-422由RS-232發(fā)展而來(lái)，為改進(jìn)RS-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mbps，傳輸距離延長(cháng)到4000英尺（速率低于100Kbps時(shí)），并允許在一條平衡總線(xiàn)上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規范，被命名為T(mén)IA/EIA-422-A標準。為擴展應用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標準，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線(xiàn)上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅動(dòng)能力和沖突保護特性，擴展了總線(xiàn)共模范圍，后命名為T(mén)IA/EIA-485-A標準。

1. S-232串行接口標準
目前RS-232是PC機與通信工業(yè)中應用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。收、發(fā)端的數據信號是相對于信號地。典型的RS-232信號在正負電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數據時(shí)，發(fā)送端驅動(dòng)器輸出正電平在+5~+15V，負電平在-5~-15V電平。當無(wú)數據傳輸時(shí)，線(xiàn)上為T(mén)TL，從開(kāi)始傳送數據到結束，線(xiàn)上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3~+12V與-3~-12V。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線(xiàn)上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20Kbps。RS-232是為點(diǎn)對點(diǎn)（即只用一對收、發(fā)設備）通訊而設計的，其驅動(dòng)器負載為3kΩ~7kΩ。所以RS-232適合本地設備之間的通信。

2. RS-422與RS-485串行接口標準

（1）平衡傳輸

RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數據信號采用差分傳輸方式，也稱(chēng)作平衡傳輸，它使用一對雙絞線(xiàn)，將其中一線(xiàn)定義為A，另一線(xiàn)定義為B。通常情況下，發(fā)送驅動(dòng)器A、B之間的正電平在+2~+6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)，負電平在-2V~6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號地C，在RS-485中還有一“使能”端，而在RS-422中這是可用可不用的。“使能”端是用于控制發(fā)送驅動(dòng)器與傳輸線(xiàn)的切斷與連接。當“使能”端起作用時(shí)，發(fā)送驅動(dòng)器處于高阻狀態(tài)，稱(chēng)作“第三態(tài)”，即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài)。

（2）RS-422電氣規定

由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅動(dòng)器比RS232更強的驅動(dòng)能力，故允許在相同傳輸線(xiàn)上連接多個(gè)接收節點(diǎn)，最多可接10個(gè)節點(diǎn)。即一個(gè)主設備（Master），其余為從設備（Salve），從設備之間不能通信，所以RS-422支持點(diǎn)對多的雙向通信。RS-422四線(xiàn)接口由于采用單獨的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數據方向，各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一對單獨的雙絞線(xiàn)）實(shí)現。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219米），最大傳輸速率為10Mbps。其平衡雙絞線(xiàn)的長(cháng)度與傳輸速率成反比，在100Kbps速率以下，才可能達到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(cháng)的雙絞線(xiàn)上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mbps。RS-422需要一終接電阻，要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時(shí)可不需終接電阻，即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸電纜的最遠端。

（3）RS-485電氣規定

由于RS-485是從RS-422基礎上發(fā)展而來(lái)的，所以RS-485許多電氣規定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線(xiàn)上接終接電阻等。RS-485可以采用二線(xiàn)與四線(xiàn)方式，二線(xiàn)制可實(shí)現真正的多點(diǎn)雙向通信。RS-485總線(xiàn)，在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí)，廣泛采用RS-485 串行總線(xiàn)標準。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線(xiàn)收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。 RS-485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便，可以省掉許多信號線(xiàn)。應用RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構成分布式系統，其允許最多并聯(lián)32臺驅動(dòng)器和32臺接收器。 RS-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的，RS-485是-7V至+12V之間，而RS-422在-7V至+7V之間;RS-485滿(mǎn)足所有RS-422的規范，所以RS-485的驅動(dòng)器可以用在RS-422網(wǎng)絡(luò )中應用。RS-485與RS-422一樣，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mbps。平衡雙絞線(xiàn)的長(cháng)度與傳輸速率成反比，在100Kbps速率以下，才可能使用規定最長(cháng)的電纜長(cháng)度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(cháng)雙絞線(xiàn)最大傳輸速率僅為1Mbps。

（4）RS-422與RS-485的網(wǎng)絡(luò )安裝注意要點(diǎn)

RS-422可支持10個(gè)節點(diǎn)，RS-485支持32個(gè)節點(diǎn)，因此多節點(diǎn)構成網(wǎng)絡(luò )。網(wǎng)絡(luò )拓撲一般采用終端匹配的總線(xiàn)型結構，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò )。在構建網(wǎng)絡(luò )時(shí)，應注意如下幾點(diǎn)：

* 采用一條雙絞線(xiàn)電纜作總線(xiàn)，將各個(gè)節點(diǎn)串接起來(lái)，從總線(xiàn)到每個(gè)節點(diǎn)的引出線(xiàn)長(cháng)度應盡量短，以便使引出線(xiàn)中的反射信號對總線(xiàn)信號的影響最低。

* 應注意總線(xiàn)特性阻抗的連續性，在阻抗不連續點(diǎn)就會(huì )發(fā)生信號的反射。下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續性：總線(xiàn)的不同區段采用了不同電纜，或某一段總線(xiàn)上有過(guò)多收發(fā)器緊靠在一起安裝，再者是過(guò)長(cháng)的分支線(xiàn)引出到總線(xiàn)。

總之，應該提供一條單一、連續的信號通道作為總線(xiàn)。

二 串口插口種類(lèi)及轉換

串口是一種接口標準，它規定了接口的電氣標準，簡(jiǎn)單說(shuō)只是物理層的一個(gè)標準。沒(méi)有規定接口插件電纜以及使用的協(xié)議，所以只要我們使用的接口插件電纜符合串口標準就可以在實(shí)際中靈活使用，在串口接口標準上使用各種協(xié)議進(jìn)行通訊及設備控制。

以上我們了解了串口的協(xié)議，而我們日常工作中接觸最多的是實(shí)際的一些設備的外部接口，我們如何從外形上就知道它是那種接口呢？制作線(xiàn)纜各針腳如何定義？上面我們知道了串口RS-232、RS-422與RS-485標準只對接口的電氣特性做出規定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎上用戶(hù)可以建立自己的高層通信協(xié)議。從我們實(shí)際工作中碰到的使用最多的插口有三種DB9 DB25 RJ45，上面三種插口插件都可以用作串口插口插件，也可以通過(guò)線(xiàn)纜進(jìn)行插口之間的轉換。下面我們就三種插口的針腳定義分別說(shuō)明，三個(gè)插口之間的轉換也只要按照插口定義的線(xiàn)纜跳接即可。

* 還有一種插口是RJ45，比如湖北臺使用的品尼高mss1600、mss700視頻服務(wù)器的編解碼板控制口都為串口，插口是RJ45的，而播控機的串口插口是DB9，因此我們就需要使用轉換線(xiàn)纜.


* 還有一種插口是RJ45，比如湖北臺使用的品尼高mss1600、mss700視頻服務(wù)器的編解碼板控制口都為串口，插口是RJ45的，而播控機的串口插口是DB9，因此我們就需要使用轉換線(xiàn)纜。

RS485 半雙工接法為：RX+ 和TX+ 并聯(lián)為Data+；RX- 和TX- 并聯(lián)為Data-。RS485 全雙工/RS422 接法為：FULL 和GND 短接；信號線(xiàn)為RX+，TX+，RX-，TX-，可根據需要連接GND。

三 串口的擴展

串口的擴展，我們知道一般一臺計算機有兩個(gè)串口，而對于一臺播控計算機需要控制的設備遠遠不止兩臺設備，我們需要同時(shí)控制視頻服務(wù)器，錄像機、切換臺、字幕機等各種設備。所以我們就需要對串口進(jìn)行擴展，我們可以使用串口擴展卡對串口進(jìn)行擴展，比如我們在播控系統中使用的串口擴展卡MOXA CI-134。

MOXA CI-134是專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境通信應用設計的 RS-422/485 四串口卡。它支持4個(gè)獨立的RS-422/485串口，在一對多點(diǎn)的通信應用下，最多可控制128 個(gè)設備。為使RS-485 2線(xiàn)半雙工操作變得更加簡(jiǎn)單，每片 CI-134 卡都具有數據流向自動(dòng)控制（ADDC），不需軟件操作。因此，在Windows應用下不需額外的編碼就能控制RS-485半雙工協(xié)議。為達到工業(yè)環(huán)境對高可靠性產(chǎn)品的要求，本系列產(chǎn)品提供可選擇的光電隔離（2 KV）和浪涌保護（25 KV ESD）功能。

該產(chǎn)品特點(diǎn)包括：可選擇光電隔離（2KV）和浪涌保護（25KV ESD）功能；提供數據流向自動(dòng)控制ADDC （Automatic Data Direction Control）功能；RS-485 數據控制l: ADDC 或通過(guò) RTS控制；內建終端電阻；采用芯片硬件流量控制，保證數據不流失；采用先進(jìn) ASIC 設計，返修率低；支持眾多常見(jiàn)的操作系統。

四 串口在播出控制系統中的應用

我們知道串口RS232有效傳輸距離為15米， RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219米），最大傳輸速率為10Mbps。我們播控中使用的錄像機如DVCPRO、IMX控制接口有RS232、RS422多個(gè)接口供選擇，如果使用pin9則為RS422接口，視頻服務(wù)器編解碼口控制都是RS422接口，只是插口為RJ45不是DB9的，需要轉換線(xiàn)纜進(jìn)行轉換。因此我們在控制中根據以上特性可以靈活使用，我們由于主備控制切換的需要，以及距離的考慮統一選用RS422倒換開(kāi)關(guān)進(jìn)行倒換，控制RS422倒換開(kāi)關(guān)的為RS232控制接口，這個(gè)直接由播控機本身的COM口來(lái)控制倒換開(kāi)關(guān)進(jìn)行倒換，其他控制錄像機、切換臺、視頻服務(wù)器編解碼卡使用MOXA卡擴展的RS422接口進(jìn)入RS422倒換開(kāi)關(guān)進(jìn)行倒換。

整個(gè)系統中只有RS422倒換開(kāi)口控制是播控機的COM（RS232）口控制，其他都是MOXA卡擴展的RS422接口，由于應急開(kāi)關(guān)需要RS232所以在應急開(kāi)關(guān)前面加了一個(gè)RS422轉RS232的轉換器。通過(guò)控制線(xiàn)播控機可以及時(shí)發(fā)出播控指令，也可以隨時(shí)讀取錄像機、切換臺、還有視頻服務(wù)器的狀態(tài)。以上只是播控機房的系統控制圖。上載、總控機房的系統控制大致和這相同。

RS422總線(xiàn)、RS485和RS422電路原理基本相同，都是以差動(dòng)方式發(fā)送和接受，不需要數字地線(xiàn)。差動(dòng)工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因，這正是二者與RS232的根本區別，因為RS232是單端輸入輸出，雙工工作時(shí)至少需要數字地線(xiàn)、發(fā)送線(xiàn)和接受線(xiàn)三條線(xiàn)（異步傳輸），還可以加其它控制線(xiàn)完成同步等功能。RS422通過(guò)兩對雙絞線(xiàn)可以全雙工工作收發(fā)互不影響，而RS485只能半雙工工作，發(fā)收不能同時(shí)進(jìn)行，但它只需要一對雙絞線(xiàn)。以上三種接口各有缺點(diǎn)，在實(shí)際工作中可以根據需要靈活選用。

計算機控制在廣電播控系統中運用會(huì )越來(lái)越廣泛，而且隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化也會(huì )不斷提高，系統也會(huì )更加龐大，這就要求我們能更深入了解計算機的基礎理論，這樣才能更深入的了解系統，維護系統，保證系統的安全穩定運行，更好的保障安全播出。

市場(chǎng)上的RS-232轉RS-485的轉換器，無(wú)源與有源兩種
無(wú)源一般只是轉換，有源的轉換器除了實(shí)現232和485的轉換，還能保證兩者之間電氣隔離！因為485的線(xiàn)路往往比較長(cháng)，線(xiàn)路上有干擾，采取隔離措施后即使485線(xiàn)路上有干擾也不會(huì )影響232這邊！