RS232
在串行通訊時(shí),要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口,使不同的設(shè)備可以方便地連接起來(lái)進(jìn)行通訊。RS-232-C接口(又稱(chēng)EIARS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口(“RS-232-C”中的“-C”只不過(guò)表示RS-232的版本,所以與“RS-232”簡(jiǎn)稱(chēng)是一樣的)。
RS-232-C是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA(Electronic Industry Association)制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫(xiě),232為標(biāo)識(shí)號(hào),C表示修改次數(shù)。RS-232-C總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號(hào)線(xiàn),包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道,在多數(shù)情況下主要使用主通道,對(duì)于一般雙工通信,僅需幾條信號(hào)線(xiàn)就可實(shí)現(xiàn),如一條發(fā)送線(xiàn)、一條接收線(xiàn)及一條地線(xiàn)。
RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,驅(qū)動(dòng)器允許有2500pF的電容負(fù)載,通信距離將受此電容限制,例如,采用150pF/m的通信電纜時(shí),最大通信距離為15m;若每米電纜的電容量減小,通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號(hào)傳送,存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問(wèn)題,因此一般用于20m以?xún)?nèi)的通信。
由于RS232接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早,難免有不足之處,主要有以下四點(diǎn):
(1) 接口的信號(hào)電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因?yàn)榕cTTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。
(2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時(shí),波特率為20Kbps。
(3) 接口使用一根信號(hào)線(xiàn)和一根信號(hào)返回線(xiàn)而構(gòu)成共地的傳輸形式,容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。
(4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺,實(shí)際上也只能用在50米左右。
針對(duì)RS232接口的不足,于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn),RS-485就是其中之一,它具有如下特點(diǎn):
(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(hào)電平比RS-232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(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps,但是由于RS-485常常要與PC機(jī)的RS-232口通信,所以實(shí)際上一般最高115.2Kbps。又由于太高的速率會(huì)使RS-485傳輸距離減小,所以往往為9600bps左右或以下 。
(3) RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強(qiáng),即抗噪聲干擾性好。
(4) RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺,實(shí)際上可達(dá)3000米,另外RS-232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(dá)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(shè)備網(wǎng)絡(luò)。
以往,PC與智能設(shè)備通訊多借助RS232、RS485、以太網(wǎng)等方式,主要取決于設(shè)備的接口規(guī)范。但RS232、RS485只能代表通訊的物理介質(zhì)層和鏈路層,如果要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向訪(fǎng)問(wèn),就必須自己編寫(xiě)通訊應(yīng)用程序,但這種程序多數(shù)都不能符合ISO/OSI的規(guī)范,只能實(shí)現(xiàn)較單一的功能,適用于單一設(shè)備類(lèi)型,程序不具備通用性。
在RS232或RS485設(shè)備聯(lián)成的設(shè)備網(wǎng)中,如果設(shè)備數(shù)量超過(guò)2臺(tái),就必須使用RS485做通訊介質(zhì),RS485網(wǎng)的設(shè)備間要想互通信息只有通過(guò)“主(Master)”設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn),這個(gè)主設(shè)備通常是PC,而這種設(shè)備網(wǎng)中只允許存在一個(gè)主設(shè)備,其余全部是從(Slave)設(shè)備。而現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎(chǔ)的,具有完整的軟件支持系統(tǒng),能夠解決總線(xiàn)控制、沖突檢測(cè)、鏈路維護(hù)等問(wèn)題。