三种串行通信简单介绍以及其接口标准

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三种串行通信简单介绍以及其接口标准

2024-07-15 22:24| 来源: 网络整理| 查看: 265

 

一、串口简介

RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据通信接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来,它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mbps,传输距离延长到4000英尺(速率低于100Kbps时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀,所以在通讯工业领域,仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。

RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。因此在视频界的应用,许多厂家都建立了一套高层通信协议,或公开或厂家独家使用。如录像机厂家中的Sony与松下对录像机的RS-422控制协议是有差异的,视频服务器上的控制协议则更多了,如Louth、Odetis协议是公开的,而ProLINK则是基于Profile上的。

二、RS-232(EIA-232)串行通信接口标准

目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。

收、发两端的数据信号是相对于信号地,如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚(信号地)的电平。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在+5~+15V,负电平在-5~-15V电平。当无数据传输时,线上为TTL,从开始传送数据到结束,线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3~+12V与-3~-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20Kbps。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。其有关电气参数参见下表。

通信标准 RS-232 RS-422 RS-485  工作方式 单端 差分 差分  节点数 1收1发 1发10收 1发32收  最大传输电缆长度 约15米(50英尺) 约1219米(4000英尺) 约1219米(4000英尺)  最大传输速率 20Kbps 10Mbps 10Mbps  最大驱动输出电压 ±25V -0.25V~+6V -7V~+12V  驱动器输出信号电平负载(最小值) ±5V~±15V ±2.0V ±1.5V  驱动器输出信号电平空载(最大值) ±25V ±6V ±6V  驱动器负载阻抗 3KΩ~7KΩ 100Ω 54Ω  摆率(最大值) 30V/μs 不涉及(N/A) 不涉及(N/A)  接收器输入电压范围 ±15V ±10V -7V~+12V  接收器输入门限 ±3V ±200mV ±200mV  接收器输入电阻 3KΩ~7KΩ ≥4KΩ ≥12KΩ  驱动器共模电压 不涉及(N/A) ±3V -1V~+3V  接收器共模电压 不涉及(N/A) ±7V -7V~+12V

三、RS-422(EIA-422)与RS-485(EIA-485)串行通信接口标准

1.平衡传输

RS-422、RS-485与RS-232不一样,数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B。



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