RS232 概述

RS-232 接口符合電子工業聯盟 (EIA) 制定的串行數據通信接口標準。原編號為EIA-RS-232（232，簡稱RS232）。廣泛用于計算機串行接口外設連接。連接電纜和機械、電氣、信號和傳輸過程。

RS-232-C標準規定的數據傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。

RS232 特性

RS-232 是主流的串行通訊接口之一。由于RS232接口標準出現較早，難免存在不足，主要有以下四點：

(1)接口信號電平高，容易損壞接口電路芯片。RS232 接口上任意一條信號線的電壓都是負邏輯關系。即：邏輯“1”為-3-15V；邏輯為“0”：+3 – +15V，噪聲容限為 2V。即要求接收器識別高于+3V的信號為邏輯“0”，低于-3V的信號為邏輯“1”，TTL電平為5V為邏輯正，0為邏輯消極的。與TTL電平不兼容，需要電平轉換電路連接到TTL電路。

(2)傳輸速率低。異步傳輸時，比特率為20Kbps；因此，在51CPLD開發板中，集成程序波特率只能是19200，這也是原因。

(3)接口采用信號線和信號返回串組成共地傳輸形式。這種標準地傳輸容易產生共模干擾，因此抗噪能力較弱。

(4)傳輸距離有限。最大傳輸距離為 50 英尺。它只能達到約15米。

RS485 概述

RS-485串行總線廣泛用于通信距離必須為幾十米到幾公里的場合。RS-485 使用平衡傳輸和差分接收，因此它可以拒絕共模干擾。除了總線收發器的高靈敏度外，它還可以檢測低至200mV的電壓，從而恢復千米以外的傳輸信號。
RS-485 使用半雙工操作模式，并且在任何時間只發送一個點。因此，發射電路必須由使能信號控制。

RS485 特性

RS-485對于多點互連非常方便，可以節省很多信號線。應用 RS-485 可以聯網形成一個分布式系統，最多允許 32 個驅動器和 32 個接收器并行連接。針對RS-232-C的不足，新標準RS-485具有以下特點：

• RS-485的電氣特性：邏輯“1”用兩線電壓差+2V~+6V表示，邏輯“0”用兩線電壓差-6V~-2V表示。接口信號電平低于RS-232-C，不易損壞接口電路芯片。電平兼容TTL電平，方便與TTL電路連接。

• 最高數據傳輸速率為：10Mbps

• RS-485接口采用平衡驅動器和差分接收器相結合，具有抗共模干擾能力，即抗噪聲性能好。

• RS-485接口的最大傳輸距離為4000英尺，實際可達3000米。

• RS-232-C 接口只允許一個收發器連接到總線，即單站能力。相比之下，RS-485接口最多只允許總線上連接128個收發器，即多站能力。用戶 可以使用單個 RS-485 接口快速建立設備網絡。

RS422 概述

RS-422標準的全稱是“平衡電壓數字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。有一個信號地，共5條線。由于接收器采用高輸入阻抗，傳輸驅動器具有比RS232更重要的驅動能力，它可以在同一條傳輸線上連接多個接收節點，最多可以連接10個節點。一個主設備（Master）和其余的從設備（Slave），從設備之間不能互相通訊，所以RS-422支持點對多向的雙向通訊。接收器輸入阻抗為4k，所以發射器最大負載能力為10&TImes；4k + 100Ω（終端電阻）。

RS-422 和 RS-485 電路具有相同的原理。它們以差分模式發送和接收，不需要數字地。差分操作是相同速率條件下傳輸距離遠的根本原因。這就是 RS-422、RS-485 和 RS232 的真正區別，因為 RS232 是單端輸入和輸出，雙工操作至少需要數字地。發送線和接受線三（異步傳輸）。您還可以添加其他控制線來完成同步等功能。

RS-422通過兩對雙絞線可以全雙工工作和接收。RS485只能半雙工工作，不能同時進行收發，而只需要一對雙絞線。RS422 和 RS485 可以以 19kpbs 傳輸 1200 米。設備可以連接到新收發器上的線路。

RS-422 的電氣性能與 RS-485 相同。主要區別在于 RS-422 有四根信號線：兩根發送（Y、Z）和兩根接收（A、B）。由于RS-422的接收和發送是分開的，所以可以同時接收和發送（全雙工）；RS-485有兩條信號線：發送和接收。

RS422 特性

由于 RS-422 四線接口使用單獨的發送和接收通道，因此無需控制數據方向。設備之間任何必要的信號交換都可以在軟件模式（XON/XOFF 握手）或硬件模式（一對單獨的對）下完成。絞線）。RS-422 的最大傳輸距離為 4000 英尺（約 1219 米），最大傳輸速率為 10 Mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下有可能達到最大傳輸距離。最高傳輸速率只能在非常短的距離內實現。典型的 100 米雙絞線的最大傳輸速率僅為 1 Mb/s。

RS-422 需要一個終端電阻器，其電阻值大約等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離傳輸中，不需要端接電阻。即300米以下一般不需要端接電阻。終端電阻連接到傳輸電纜的最遠端。

RS423 概述

RS-423，即RS/EIA/TIA-423，是一種串行通信標準，具有優于RS232的增強功能。它定義了一個非平衡（單端）接口，類似于 RS-232，具有單個單向傳輸驅動器，并允許多達 10 個接收器。它通常用集成電路技術實現，也可以用于 DTE 和 DCE 之間的串行二進制信號交換。

RS-422 支持多點連接，而 RS-423 僅支持點對點鏈接。RS-422 專為智能設備的直接連接而設計。相比之下，RS-423 旨在增強 RS-232 并充當 RS-422 和 RS-232 之間的中介。RS-423 和 RS-232 具有使用公共接地的設備的所有缺點，這會降低設備通信并可能導致潛在的通信故障，其原因通常無法確定。在這方面，通過雙絞線連接的 RS-422、RS-485 和以太網更勝一籌。由于RS-423的缺點，在業界并不受歡迎。

RS-232、RS-422 和 RS-485 之間有什么區別？

• RS232為全雙工，RS485為半雙工，RS422為全雙工。

• RS485和RS232只是通訊的物理協議（即接口標準），RS485是差分傳輸方式，RS232是單端傳輸方式，但是通訊方案沒有太大區別。

電腦已經配備了RS232，可以直接使用。如果使用RS485通訊，只需在RS232口連接一個RS232轉RS485轉換頭即可，無需修改程序。

RS-232 只允許一對一通訊（單站能力）

RS-485 接口允許總線上多達 128 個收發器（具有多站功能）

由于PC機默認只有RS232接口，因此PC主機的RS485電路有兩種獲取方式：

(1)通過RS232/RS485轉換電路將PC串口的RS232信號轉換為RS485信號。對于情況復雜的工業環境，最好使用帶有隔離的防浪涌產品。

(2)通過PCI多口串口卡，輸出信號可直接選擇為RS485型擴展卡。

計算機通過RS232-RS485轉換器連接多臺485設備（門禁控制器），依次輪詢總線上的設備。

接線標簽為485+485-，對應鏈接設備（控制器）的485+485-。

通訊距離： 最遠的設備（控制器）與電腦的距離理論上為1200米。我們建議客戶控制在800米以內，最好控制在300米以內。如果距離太遠，可以購買485中繼器（擴展器）（請向專業的轉換器廠商購買，中繼器放置在總線中間或開始處，請參考廠商手冊。）中繼器理論上可以擴展到3000米。

負載數： 485總線可以承載多少個設備（控制器）。這取決于選擇控制器的通訊芯片和485轉換器的通訊芯片。一般有32、64、128、256，這種選擇就是理論數。在實際應用中，根據現場環境、通信距離等因素，負載數未達到指標數。微農公司控制器和轉換器設計256臺，實際建議客戶控制每條總線80臺以內。

485通訊總線（必須是雙絞線，或者網線中的一根），如果用普通線（不扭），干擾會很大，通訊不順暢，甚至無法通訊。

每個控制器設備必須手拉手，不得有星形連接或分叉。如果是星形連接或分叉，干擾會很大，通信會很差，甚至無法傳輸。

下圖顯示了 RS-232、RS-422、RS423 和 RS-485 之間的比較

結論

RS232、RS422、RS423和RS485本質上都是物理層協議。它們都是串行通信協議，是無處不在的設備接口。串行接口廣泛用于電子和嵌入式系統，通常用于遠程獲取設備數據或遠程控制。它們改變了信號的傳輸方式，無論是 PC、微控制器，還是使用串行通信協議或 TTL 電平傳輸的串行通信。它們都需要通過通信轉換芯片轉換為RS232、RS422、RS423或RS485信號。

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