工商银行的商友卡:RS232 RS485接口原理图

来源:百度文库 编辑:知味女性网 时间:2020/02/17 09:13:28
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RS232串口电路图

本图为R232转RS485的通讯电路转换图
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自制无源RS232-485转换器


一、RS-232、RS-422与RS-485的简单介绍
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,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。其传送距离最大约为15米,最高速率为20kb/s,并且RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的。所以,RS232只适合于本地通讯使用。
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10Mb/s,传输距离延长到1200米(速率低于100kb/s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。
二、自制RS232-485转换器
电路图:

RS232-485转换器主要包括了电源、232电平转换、485电路三部分。本电路的232电平转换电路采用了NIH232或者也可以直接使用MAX232集成电路,485电路采用了MAX485集成电路。为了使用方便,电源部分设计成无源方式,整个电路的供电直接从PC机的RS232接口中的DTR(4脚)和RTS(7脚)窃取。PC串口每根线可以提供大约9mA的电流,因此两根线提供的电流足够供给这个电路使用了。经实验,本电路只使用其中一条线也能够正常工作。使用本电路需注意PC程序必须使串口的DTR和RTS输出高电平,经过D3稳压后得到VCC,经过实际测试,VCC电压大约在4.7V左右。因此,电路中要说D3起的作用是稳压还不如说是限压功能。
MAX485是通过两个引脚RE(2脚)和DE(3脚)来控制数据的输入和输出。当RE为低电平时,MAX485数据输入有效;当DE为高电平时,MAX485数据输出有效。在半双工使用中,通常可以将这两个脚直接相连,然后由PC或者单片机输出的高低电平就可以让MAX485在接收和发送状态之间转换了。由于本电路DTR和RTS都用于了电路供电,因此使用TX线和HIN232的另外一个通道及Q1来控制MAX485的状态切换。平时NIH232的9脚输出高电平,经Q1倒相后,使MAX485的RE和DE为低电平而处于数据接收状态。当PC机发送数据时,NIH232的9脚输出低电平,经Q1倒相后,使MAX485的RE和DE为高电平而处于数据发送状态。 RS232,RS485,RS422
2010-08-27 10:27
首先要知道什么是RS232和RS485.吧
典型的串行通讯标准是RS232和RS485.它们定义了电压,阻抗等.但不对软件协议给予定义
区别于RS232, RS485的特性包括:
1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6) V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS -232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。
2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps
3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。
4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而 RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。 因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络 ,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔) ,与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。
RS485编程
串口协议只是定义了传输的电压,阻抗等,编程方式和普通的串口编程一样!!
RS-232与RS-422之间转换原理和接法
通常我们对于视频服务器、录像机、切换台等直接播出、切换控制主要使用串口进行,主要使用到RS-232、RS-422与RS-485三种接口控制。下面就串口的接口标准以及使用和外部插件和电缆进行探讨。
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。例如:视频服务器都带有多个RS422串行通讯接口,每个接口均可通过RS422通讯线由外部计算机控制实现记录与播放。 视频服务器除提供各种控制硬件接口外,还提供协议接口,如RS422接口除支持RS422的Profile协议外,还支持 Louth、Odetics 、BVW等通过RS422控制的协议。
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布。RS-422由RS-232发展而来,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。
1. S-232串行接口标准
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、发端的数据信号是相对于信号地。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3kΩ~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。
2. RS-422与RS-485串行接口标准
(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。通常情况下,发送驱动器A、B之间的正电平在+2~+6V,是一个逻辑状态,负电平在-2V~6V,是另一个逻辑状态。另有一个信号地C,在RS-485中还有一“使能”端,而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时,发送驱动器处于高阻状态,称作“第三态”,即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。
(2)RS-422电气规定
由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。即一个主设备(Master),其余为从设备(Salve),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)实现。RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mbps。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100Kbps速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mbps。RS-422需要一终接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。
(3)RS-485电气规定
由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式,二线制可实现真正的多点双向通信。RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。 RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的,RS-485是-7V至+12V之间,而RS-422在-7V至+7V之间;RS-485满足所有RS-422的规范,所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。RS-485与RS-422一样,其最大传输距离约为1219米,最大传输速率为10Mbps。平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100Kbps速率以下,才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mbps。
(4)RS-422与RS-485的网络安装注意要点
RS-422可支持10个节点,RS-485支持32个节点,因此多节点构成网络。网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。在构建网络时,应注意如下几点:
* 采用一条双绞线电缆作总线,将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。
* 应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种不连续性:总线的不同区段采用了不同电缆,或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装,再者是过长的分支线引出到总线。
总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。
二 串口插口种类及转换
串口是一种接口标准,它规定了接口的电气标准,简单说只是物理层的一个标准。没有规定接口插件电缆以及使用的协议,所以只要我们使用的接口插件电缆符合串口标准就可以在实际中灵活使用,在串口接口标准上使用各种协议进行通讯及设备控制。
以上我们了解了串口的协议,而我们日常工作中接触最多的是实际的一些设备的外部接口,我们如何从外形上就知道它是那种接口呢?制作线缆各针脚如何定义?上面我们知道了串口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。从我们实际工作中碰到的使用最多的插口有三种DB9 DB25 RJ45,上面三种插口插件都可以用作串口插口插件,也可以通过线缆进行插口之间的转换。下面我们就三种插口的针脚定义分别说明,三个插口之间的转换也只要按照插口定义的线缆跳接即可。
* DB9(9脚插口插座),如图2。9针串口功能如表1。
* DB25(25脚插口插座),如图3。25针串口功能如表2。
* 还有一种插口是RJ45,比如湖北台使用的品尼高mss1600、mss700视频服务器的编解码板控制口都为串口,插口是RJ45的,而播控机的串口插口是DB9,因此我们就需要使用转换线缆。转换线缆的针脚定义如图4。
RS485 半双工接法为:RX+ 和TX+ 并联为Data+;RX- 和TX- 并联为Data-。RS485 全双工/RS422 接法为:FULL 和GND 短接;信号线为RX+,TX+,RX-,TX-,可根据需要连接GND。
三 串口的扩展
串口的扩展,我们知道一般一台计算机有两个串口,而对于一台播控计算机需要控制的设备远远不止两台设备,我们需要同时控制视频服务器,录像机、切换台、字幕机等各种设备。所以我们就需要对串口进行扩展,我们可以使用串口扩展卡对串口进行扩展,比如我们在播控系统中使用的串口扩展卡MOXA CI-134。
MOXA CI-134是专为工业环境通信应用设计的 RS-422/485 四串口卡。它支持4个独立的RS-422/485串口,在一对多点的通信应用下,最多可控制128 个设备。为使RS-485 2线半双工操作变得更加简单,每片 CI-134 卡都具有数据流向自动控制(ADDC),不需软件操作。因此,在Windows应用下不需额外的编码就能控制RS-485半双工协议。为达到工业环境对高可靠性产品的要求,本系列产品提供可选择的光电隔离(2 KV)和浪涌保护(25 KV ESD)功能。
该产品特点包括:可选择光电隔离(2KV)和浪涌保护(25KV ESD)功能;提供数据流向自动控制ADDC (Automatic Data Direction Control)功能;RS-485 数据控制l: ADDC 或通过 RTS控制;内建终端电阻;采用芯片硬件流量控制,保证数据不流失;采用先进 ASIC 设计,返修率低;支持众多常见的操作系统。
四 串口在播出控制系统中的应用
我们知道串口RS232有效传输距离为15米, RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mbps。我们播控中使用的录像机如DVCPRO、IMX控制接口有RS232、RS422多个接口供选择,如果使用pin9则为RS422接口,视频服务器编解码口控制都是RS422接口,只是插口为RJ45不是DB9的,需要转换线缆进行转换。因此我们在控制中根据以上特性可以灵活使用,我们由于主备控制切换的需要,以及距离的考虑统一选用RS422倒换开关进行倒换,控制RS422倒换开关的为RS232控制接口,这个直接由播控机本身的COM口来控制倒换开关进行倒换,其他控制录像机、切换台、视频服务器编解码卡使用MOXA卡扩展的RS422接口进入RS422倒换开关进行倒换。控制图如图5。
整个系统中只有RS422倒换开口控制是播控机的COM(RS232)口控制,其他都是MOXA卡扩展的RS422接口,由于应急开关需要RS232所以在应急开关前面加了一个RS422转RS232的转换器。通过控制线播控机可以及时发出播控指令,也可以随时读取录像机、切换台、还有视频服务器的状态。以上只是播控机房的系统控制图。上载、总控机房的系统控制大致和这相同。
RS422总线、RS485和RS422电路原理基本相同,都是以差动方式发送和接受,不需要数字地线。差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因,这正是二者与RS232的根本区别,因为RS232是单端输入输出,双工工作时至少需要数字地线、发送线和接受线三条线(异步传输),还可以加其它控制线完成同步等功能。RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。以上三种接口各有缺点,在实际工作中可以根据需要灵活选用。
计算机控制在广电播控系统中运用会越来越广泛,而且随着计算机技术的不断发展,智能化也会不断提高,系统也会更加庞大,这就要求我们能更深入了解计算机的基础理论,这样才能更深入的了解系统,维护系统,保证系统的安全稳定运行,更好的保障安全播出。
参考资料:http://www.tvpro.com.cn/jxlt/20060106/4541.html
市场上的RS-232转RS-485的转换器,无源与有源两种
无源一般只是转换,有源的转换器除了实现232和485的转换,还能保证两者之间电气隔离!因为485的线路往往比较长,线路上有干扰,采取隔离措施后即使485线路上有干扰也不会影响232这边!可以到
RS232,RS422,RS485的区别
2010-08-02 13:31
RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。
在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。
2、RS-485
RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线
RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485                可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
3、RS-422
RS422总线,RS485和RS422电路原理基本相同,都是以差动方式发送和接受,不需要数字地线。
差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因,这正是二者与RS232的根本区别,因为RS232是单端输入输出,双工工作时至少需要数字地线 。发送线和接受线三条线(异步传输),还可以加其它控制线完成同步等功能。
RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。
RS422和RS485在19kpbs下能传输1200米。用新型收发器线路上可连接台设备。
RS232和RS485的区别
2010-07-12 11:59
1、什么是RS-232-C接口?采用RS-232-C接口有何特点?传输电缆长度如何考虑?
答: 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是"数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准"该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。一般只使用3-9条引线。
(1)接口的电气特性
在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑"1",-5- -15V;逻辑"0" +5- +15V 。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑"0",高到-3V的信号作为逻辑"1"
(2)接口的物理结构
RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即"发送数据"、"接收数据"和"信号地"。所以采用DB-9的9芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。并行口与串行口的区别是交换信息的方式不同,并行口能同时通过8条数据线传输信息,一次传输一个字节;而串行口只能用1条线传输一位数据,每次传输一个字节的一位。并行口由于同时传输更多的信息,速度明显高于串行口,但串行口可以用于比并行口更远距离的数据传输。
1、25针并行口插口的针脚功能:
针脚 功能     针脚 功能
1 选通 (STROBE低电平) 10 确认 (ACKNLG低电平)
2 数据位0 (DATAO)   11 忙 (BUSY)
3 数据位1 (DATA1)   12 却纸 (PE)
4 数据位2 (DATA2)   13 选择 (SLCT)
5 数据位3 (DATA3)   14 自动换行 (AUTOFEED低电平)
6 数据位4 (DATA4)   15 错误观点(ERROR低电平)
7 数据位5 (DATA5)   16 初始化成(INIT低电平)
8 数据位6 (DATA6)   17 选择输入 (SLCTIN低电平)
9 数据位7 (DATA7)   18-25 地线路(GND)
2.串行口的典型代表是RS-232C及其兼容插口,有9针和25针两类。25针串行口具有20mA电流环接口功能,用9、11、18、25针来实现。其针脚功能如下:
25针串行口的针脚功能:
针脚 功能     针脚 功能
1 未用
2 发出数据(TXD)   11 数据发送(一)
3 接受数据(RXD)   12-17 未用
4 请求发送(RTS)   18 数据接收(+)
5 清除发送(CTS)   19 未用
6 数据准备好(DSR) 20 数据终端准备好比(DTR)
7 信号地线路 (SG) 21 未用
8 载波检测 (DCD) 22 振铃指示精神 (RI)
9 发送返回(+)    23-24 未用
10 未用       25 接收返回(一)
9针串行口的针脚功能:
针脚 功能      针脚 功能
1 载波检测(DCD)   6 数据准备好(DSR)
2 接受数据(RXD)   7 请求发送(RTS)
3 发出数据(TXD)   8 清除发送(CTS)
4 数据终端准备好(DTR) 9 振铃指示(RI)
5 信号地线(SG)
(3)传输电缆长度 由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为50英尺,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过50英尺,其中1号电缆为屏蔽电缆,型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线,每对由22# AWG组成,其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。
2、 什么是RS-485接口?它比RS-232-C接口相比有何特点?
答:由于RS-232-C接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:
(1) 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
(2) 传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。
(3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4) 传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在50米左右。
1. RS-485的电气特性:逻辑"1"以两线间的电压差为+(2-6) V表示;逻辑"0"以两线间的电压差为-(2-6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL电路连接。
2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps
3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。
4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器, 即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)
3、 采用RS485接口时,传输电缆的长度如何考虑?
答:在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV时,则电缆长度被限制在1200M。实际上,在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如:当数据信号速率为600Kbit/S时,采用24AWG电缆,计算可知最大电缆长度是200m,若采用19AWG电缆(线径为0。91mm)则电缆长 度将可以大于200m; 若采用28AWG电缆(线径为0。32mm)则电缆长度只能小于200m。
4、如何实现RS-485/422多点通讯
答:RS-485总线上任何时候只能有一发送器发送。半双工方式,主从只能一个发。全双工方式主站总可发送,从站只能有一个发送。(*RE非和DE控制)
5、有的系统采用MAX483时运行正常,后来改用MAX1480B,发现不能正常运行应考虑什么问题?
答:若检查并确认电路按Data book连接无误情况下,主要应考虑MAX1480B的驱动器使能时间远大于MAX483。MAX1480B驱动器使能时间最大达100μs(典型值为35μs)。所以,MAX1480B从收态转为发送时,在发送数据前应有足够的延时,以保证驱动器有效之后,才发送数据。 6、有些用户问,根据RS-485网的要求,匹配电阻应接在最远的站点上。但实际线路连接之后,不知道最远站点是哪一个,应该如何接匹配电阻呢?
答:会出现这种情况,是由于用户组成RS-485网时,没有遵循站点至总线的连线应尽可能短的原则。如果总线布线遵循这一原则,就不存在不知道哪个站点是最远的问题。而且要注意,这样的布线,系统将会工作得不好。
7、曾有一客户反映,他们购买的MAX1480B中,有一些工作不正常。
答:我们对工作不正常的芯片进行抽检,发现这些片子接收器输出端至电源端(Vcc)按标准接3kΩ电阻时,接收器输出低电平时电压偏高,可以达到2V多,甚至接近3V。对于能正常工作的芯片,有的低电平也可达1.6V左右。碰到这种情况,可以建议用户增大该电阻的值,例如增大到10kΩ。
8、"RS-485"是否与"半双工"等同?
答:否,RS-485接口可连接成半双工和全双工两种通信方式,半双工通信芯片有75176,SN751276,SN75LBC184,MAX485,MAX1478,MAX3082,MAX1483,全双工通信的有:N75179,SN75180,MAX488-491,MAX1482 等
RS232与RS485和RS422
2010-06-03 10:20
1、RS-232-C
RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。它的全名是"数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准"。该标准规定采用一个25 个脚的DB-25 连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。后来IBM的PC 机将RS-232 简化成了DB-9 连接器,从而成为事实标准。而工业控制的RS-232 口一般只使用RXD、TXD、GND 三条线。
RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。
RS-232-C接口标准的特点:
(1)采用负逻辑,即,逻辑“1”为-15V~-5V,逻辑“0”为+5V~+15V。
(2)采用全双工方式
由于RS-232 接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:
(1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。
(2)传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。现在由于采用新的UART 芯片16C550 等,波特率达到115.2Kbps。
(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50 米,实际上也只能用在15米左右。
(5)RS-232 只允许一对一通信,而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器。
2、RS-485
在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
针对 RS-232-C的不足,新标准RS-485具有以下特点:
(1)RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差+2V~+6V表示,逻辑“0”以两线间的电压差-6V~-2V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不容易损坏接口电路芯片,且该电平与TTL电平兼容,刻方便与TTL电路连接。
(2)数据最高传输速率为:10Mbps
(3)RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力强,即抗噪声性能好。
(4)RS-485接口的最大传输距离标准值4000英尺,实际上可达3000米。
(5) RS-232-C接口在总线上只允许连接一个收发器,即单站能力;而RS-485接口在总线上只允许连接多达128个收发器,即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立设备网络。
3、RS-422
RS-422和RS-485电路原理基本相同,都是以差动方式发送和接受,不需要数字地线。差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因,这正是二者与RS232的根本区别,因为RS232是单端输入输出,双工工作时至少需要数字地线 。发送线和接受线三条线(异步传输),还可以加其它控制线完成同步等功能。
RS-422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。RS422和RS485在19kpbs下能传输1200米。用新型收发器线路上可连接台设备。
RS-422 的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于:RS-422 有4 根信号线:两根发送(Y、Z)、两根接收(A、B)。由于RS-422 的收与发是分开的所以可以同时收和发(全双工);RS-485 有2 根信号线:发送和接收。
四、三者的区别
① RS232是全双工的,RS485是半双工的,RS422是全双工的。
② RS485与RS232仅仅是通讯的物理协议(即接口标准)有区别,RS485是差分传输方式,RS232是单端传输方式,但通讯程序没有太多的差别。PC机上已经配备有RS232,直接使用就行了,若使用RS485通讯,只要在RS232端口上配接一个RS232转RS485的转换头就可以了,不需要修改程序。
RS232与RS485接口优缺点
2010-08-25 19:44
由于RS-232-C接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:
(1) 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
(2) 传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。
(3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式, 这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4) 传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能 用在50米左右。
针对RS-232-C的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:
1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(0.2—6) V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2—6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。
2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps
3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。
4. RS-485最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。
因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。
3. 采用RS485接口时,传输电缆的长度如何考虑?
在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆(线 径为0.51mm),线间旁路电容为52.5PF/M,终端负载电阻为100欧 时所得出。(曲线引自GB11014-89附录A)。由图中可知,当数据信 号速率降低到90Kbit/S以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV时, 则电缆长度被限制在1200M。实际上,图中的曲线是很保守的,在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如:当数据信号速率为600Kbit/S时,采用24AWG电缆,由图可知最 大电缆长度是200m,若采用19AWG电缆(线径为0。91mm)则电缆长 度将可以大于200m; 若采用28AWG 电缆(线径为0。32mm)则电缆 长度只能小于200m。
RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
以往,PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式,主要取决于设备的接口规范。但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层,如果要实现数据的双向访问,就必须自己编写通讯应用程序,但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范,只能实现较单一的功能,适用于单一设备类型,程序不具备通用性。在RS232或RS485设备联成的设备网中,如果设备数量超过2台,就必须使用RS485做通讯介质,RS485网的设备间要想互通信息只有通过“主(Master)”设备中转才能实现,这个主设备通常是PC,而这种设备网中只允许存在一个主设备,其余全部是从(Slave)设备。而现场总线技术是以ISO/OSI模型为基础的,具有完整的软件支持系统,能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题
有关RS232和RS485接口的问答
2010年07月23日 星期五 18:38
什么是RS-232-C接口?采用RS-232-C接口有何特点?传输电缆长度如何考虑?
答: 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同 的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标 准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间 串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信 号的电平加以规定。
(1)接口的信号内容 实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的,在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表1所示
(2)接口的电气特性 在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻 辑“1”,-5— -15V;逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”,高到-3V的信号 作为逻辑“1”
(3) 接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。
(4)传输电缆长度 由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为50英尺,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过50英尺,美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆,型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线,每对由22# AWG 组成,其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。 附表2 DEC 公司的实验结果。
波特率 1号电缆传输距离(英尺) 2号电缆传输距离(英尺)
110 5000 3000
300 5000 3000
1200 3000 3000
2400 1000 500
4800 1000 250
9600 250 250
2. 什么是RS-485接口?它比RS-232-C接口相比有何特点?
答: 由于RS-232-C接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:
(1) 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
(2) 传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。
(3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式, 这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4) 传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能 用在50米左右。
针对RS-232-C的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:
1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6) V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。
2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps
3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。
4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器, 即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。
3. 采用RS485接口时,传输电缆的长度如何考虑?
答: 在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆(线 径为0.51mm),线间旁路电容为52.5PF/M,终端负载电阻为100欧 时所得出。(曲线引自GB11014-89附录A)。由图中可知,当数据信 号速率降低到90Kbit/S以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV时, 则电缆长度被限制在1200M。实际上,图中的曲线是很保守的,在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如:当数据信号速率为600Kbit/S时,采用24AWG电缆,由图可知最 大电缆长度是200m,若采用19AWG电缆(线径为0。91mm)则电缆长 度将可以大于200m; 若采用28AWG 电缆(线径为0。32mm)则电缆 长度只能小于200m。
什么是RS232,RS422,RS485
2010-07-02 14:21
串口叫做串行接口,也称串行通信接口,按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等。 RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准,主要应用于高速数据传输领域。
RS-232-C
RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有 25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。
在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为 15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。
RS-485
RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线
RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
RS-422
RS422总线,RS485和RS422电路原理基本相同,都是以差动方式发送和接受,不需要数字地线。
差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因,这正是二者与RS232的根本区别,因为RS232是单端输入输出,双工工作时至少需要数字地线。发送线和接受线三条线(异步传输),还可以加其它控制线完成同步等功能。
RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。
RS232与RS485
2010-06-03 10:17
RS-232-C  RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。
在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。

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EIA RS-232C 接口标准
EIA RS-232C 是由美国电子工业协会 EIA(Electronic Industry Association)在1969年颁布的一种串行物理接口标准。RS(Recommended Standard)是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232C 总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。
在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232C 标准规定的数据传输速率为每秒150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232C 标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。
串行通信接口标准经过使用和发展,目前已经有几种。但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。所以,以RS-232C为主来讨论。RS-232C标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0~20000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题,如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备,因此,它作为一种标准,目前已在微机通信接口中广泛采用。
在讨论RS-232C接口标准的内容之前,先说明两点: 远程通信连接数据终端
首先,RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此这个标准的制定,并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机(更准确的说,是计算机接口)与终端或外设之间的近端连接标准。显然,这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的,甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解,我们对RS-232C标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。 “发送”和“接收”
其次,RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”,都是站在DTE立场上,而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中,往往是CPU和I/O设备之间传送信息,两者都是DTE,因此双方都能发送和接收。
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RS-232C 标准(协议)
RS-232C 标准(协议)的全称是 EIA-RS-232C 标准,其中EIA (Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会,RS(recommeded standard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改(1969),在这之前,有RS232B、RS232A。。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有有EIARS-422A、EIA RS-423A、EIARS-485。 这里只介绍EIA RS-232C(简称232,RS232)。 例如,目前在IBM PC机上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。 1.电气特性
EIA-RS-232C 对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在TxD和RxD上:
逻辑1(MARK)=-3V~-15V
逻辑0(SPACE)=+3~+15V
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上:
信号有效(接通,ON状态,正电压)=+3V~+15V
信号无效(断开,OFF状态,负电压)=-3V~-15V
以上规定说明了RS-323C标准对逻辑电平的定义。对于数据(信息码):逻辑“1”(传号)的电平低于-3V,逻辑“0”(空号)的电平高于+3V;对于控制信号;接通状态(ON)即信号有效的电平高于+3V,断开状态(OFF)即信号无效的电平低于-3V,也就是当传输电平的绝对值大于3V时,电路可以有效地检查出来,介于-3~+3V之间的电压无意义,低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义,因此,实际工作时,应保证电平在±(3~15)V之间。
EIA RS-232C 与TTL转换:EIA RS-232C 是用正负电压来表示逻辑状态,与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此,为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接,必须在EIA RS-232C 与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。实现这种变换的方法可用分立元件,也可用集成电路芯片。目前较为广泛地使用集成电路转换器件,如MC1488、SN75150芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换,而MC1489、SN75154可实现EIA电平到TTL电平的转换。MAX232芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换。 2、连接器的机械特性:
连接器:由于RS-232C并未定义连接器的物理特性,因此,出现了DB-25、DB-15和DB-9各种类型的连接器,其引脚的定义也各不相同。下面分别介绍两种连接器。
(1)DB-25: PC和XT机采用DB-25型连接器。DB-25连接器定义了25根信号线,分为4组:
①异步通信的9个电压信号(含信号地SG)2,3,4,5,6,7,8,20,22
②20mA电流环信号 9个(12,13,14,15,16,17,19,23,24)
③空6个(9,10,11,18,21,25)
④保护地(PE)1个,作为设备接地端(1脚)
注意,20mA电流环信号仅IBM PC和IBM PC/XT机提供,至AT机及以后,已不支持。
(2)DB-9:
在AT机及以后,不支持20mA电流环接口,使用DB-9连接器,作为提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的9个信号。DB-25型连接器的引脚分配与DB-25型引脚信号完全不同。因此,若与配接DB-25型连接器的DCE设备连接,必须使用专门的电缆线。
电缆长度:在通信速率低于20kb/s时,RS-232C 所直接连接的最大物理距离为15m(50英尺)。
最大直接传输距离说明:RS-232C标准规定,若不使用MODEM,在码元畸变小于4%的情况下,DTE和DCE之间最大传输距离为15m(50英尺)。可见这个最大的距离是在码元畸变小于4%的前提下给出的。为了保证码元畸变小于4%的要求,接口标准在电气特性中规定,驱动器的负载电容应小于2500pF。 3、RS-232C 的接口信号:
RS-232C 的功能特性定义了25芯标准连接器中的20根信号线,其中2条地线、4条数据线、11条控制线、3条定时信号线,剩下的5根线作备用或未定义。常用的只有10根,它们是:
(1)联络控制信号线:
数据发送准备好(Data set ready-DSR)——有效时(ON)状态,表明MODEM处于可以使用的状态。
数据终端准备好(Data terminal ready-DTR)——有效时(ON)状态,表明数据终端可以使用。
这两个信号有时连到电源上,一上电就立即有效。这两个设备状态信号有效,只表示设备本身可用,并不说明通信链路可以开始进行通信了,能否开始进行通信要由下面的控制信号决定。
请求发送(Request to send-RTS)——用来表示DTE请求DCE发送数据,即当终端要发送数据时,使该信号有效(ON状态),向MODEM请求发送。它用来控制MODEM是否要进入发送状态。
允许发送(Clear to send-CTS)——用来表示DCE准备好接收DTE发来的数据,是对请求发送信号RTS的响应信号。当MODEM已准备好接收终端传来的数据,并向前发送时,使该信号有效,通知终端开始沿发送数据线TxD发送数据。
这对RTS/CTS请求应答联络信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中,因配置双向通道,故不需要RTS/CTS联络信号,使其变高。
接收线信号检出(Received Line detection-RLSD)——用来表示DCE已接通通信链路,告知DTE准备接收数据。当本地的MODEM收到由通信链路另一端(远地)的MODEM送来的载波信号时,使RLSD信号有效,通知终端准备接收,并且由MODEM将接收下来的载波信号解调成数字两数据后,沿接收数据线RxD送到终端。此线也叫做数据载波检出(Data Carrier dectection-DCD)线。
振铃指示(Ringing-RI)——当MODEM收到交换台送来的振铃呼叫信号时,使该信号有效(ON状态),通知终端,已被呼叫。
(2)数据发送与接收线:
发送数据(Transmitted data-TxD)——通过TxD终端将串行数据发送到MODEM,(DTE→DCE)。
接收数据(Received data-RxD)——通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据,(DCE→DTE)。
(3)地线 :
GND、Sig.GND——保护地和信号地,无方向。
上述控制信号线何时有效,何时无效的顺序表示了接口信号的传送过程。例如,只有当DSR和DTR都处于有效(ON)状态时,才能在DTE和DCE之间进行传送操作。若DTE要发送数据,则预先将DTR线置成有效(ON)状态,等CTS线上收到有效(ON)状态的回答后,才能在TxD线上发送串行数据。这种顺序的规定对半双工的通信线路特别有用,因为半双工的通信才能确定DCE已由接收方向改为发送方向,这时线路才能开始发送。
2个数据信号:发送TXD;接收RXD。
1个信号地线:SG。
6个控制信号:
DSR 数传发送准备好,Data Set Ready。
DTR 数据终端准备好,Data Terminal Ready。
RTS DTE请求DCE发送(Request To Send)。
CTS DCE允许DTE发送(Clear To Send),该信号是对RTS信号的回答。
DCD 数据载波检测(Data Carrier Detection),当本地DCE设备(Modem)收到对方的DCE设备送来的载波信号时,使DCD有效,通知DTE准备接收, 并且由DCE将接收到的载波信号解调为数字信号, 经RXD线送给DTE。
RI 振铃信号(Ringing),当DCE收到对方的DCE设备送来的振铃呼叫信号时,使该信号有效,通知DTE已被呼叫。
由于RS232接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:
(1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
(2)传输速率较低,在异步传输时,波特率≤20Kbps。
(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺(实际≤15米)。 4、RS-232的接线
在工程当中经常会用到232口,一般是圆头8针与D型9针两种串口。在一定的条件下,必须要自己制作一个相应的"圆头或者是D型的"232串口。
RS232C串口通信接线方法(三线制)
首先,串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现:同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连,两个串口相连或一个串口和多个串口相连
同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连对9针串口和25针串口,均是2与3直接相连;
两个不同串口(不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口)
DB9-DB9
2-3,3-2,5-5
DB25-DB25
2-3,3-2,7-7
DB9-DB25
2-3,3-2,5-7
上面是对微机标准串行口而言的,还有许多非标准设备,如接收GPS数据或电子罗盘数据,只要记住一个原则:接收数据针脚(或线)与发送数据针脚(或线)相连,彼此交叉,信号地对应相接。
8针圆形串口接线:2"逻辑地",4"TXD",7"RXD"。
9针D型串口:2"RXD“,3”TXD“,5"逻辑地"。
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RS-232-RS-485
RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线
RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
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RS-232-RS-422接口
RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于:
RS-422有4根信号线:两根发送(Y、Z)、两根接收(A、B)。由于RS-422的收与发
是分开的所以可以同时收和发(全双工)。
RS-485有2根信号线:发送和接收都是A和B。由于RS-485的收与发是共用两根线所
以不能够同时收和发(半双工)。
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RS-232-RS-232C,25芯针转换为9芯针
25芯接口 9芯接口
2 3
3 2
4 7
5 8
6 6
7 5
8 1
20 4
22 9
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RS-232-RS-232C接口定义(25芯)
针脚 定义 符号
1 频蔽地线
2 发送数据 TXD
3 接收数据 RXD
4 请求发送RTS
5 允许发送 CTS
6 数据准备好 DSR
7 信号地 SG
8 载波检测 DCD
9 发送返回(+)
10 未定义
11 数据发送(-)
12~17 未定义
18 数据接收(+)
19 未定义
20 数据终端准备好 DTR
21 未定义
22 振铃 RI
23~24 未定义
25 接收返回(-)
Pin 1 Protective Ground
Pin 2 Transmit Data
Pin 3 Received Data
Pin 4 Request To Send
Pin 5 Clear To Send
Pin 6 Data Set Ready
Pin 7 Signal Ground
Pin 8 Received Line Signal Detector
(Data Carrier Detect)
Pin 20 Data Terminal Ready
Pin 22 Ring Indicator
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RS-232-RS-232C接口定义(9芯)
针脚 定义 符号1 载波检测 DCD2 接收数据 RXD3 发送数据 TXD4 数据终端准备好 DTR5 信号地 SG6 数据准备好 DSR7 请求发送 RTS8 清除发送 CTS9 振铃提示 RIPin 1 Received Line Signal Detector(Data Carrier Detect)Pin 2 Received DataPin 3 Transmit DataPin 4 Data Terminal ReadyPin 5 Signal GroundPin 6 Data Set ReadyPin 7 Request To SendPin 8 Clear To SendPin 9 Ring Indicator
RS-232-缺点
(1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
(2)传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps;因此在“南方的老树51CPLD开发板”中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。
(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在50米左右。
串口协议RS232与RS485
2010-05-12 19:05

RS-232:
RS-232是美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准,全称是EIA-RS-232(简称232,RS232)。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。
RS-232C标准(协议),其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业联盟RS(Recommeded standard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改(1969年),在这之前,还有RS232B、RS232A。
它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。
RS485
EIA-485{过去叫做RS-485 或者RS485)是隶属于OSI模型物理层的电气特性规定为2线,半双工,多点通信的标准。它的电气特性和RS-232大不一样。用缆线两端的电压差值来表示传递信号。1极的电压标识为逻辑1,另一段标识为逻辑0。两端的电压差最小为0.2V以上时有效,任何不大于12V或者不小于-7V的差值对接受端都被认为是正确的。
EIA-485仅仅规定了接受端和发送端的电气特性。它没有规定或推荐任何数据协议。EIA-485可以应用于配置便宜的广域网和采用单机发送,多机接受通信链接。它提供高速的数据通信速率。(10 m 时35 Mbit/s ;1200 m时 100 kbit/s 1200 m)。EIA-485和EIA-422一样 使用双绞线进行高电压差分平衡传输,它可以进行大面积长距离传输(超过4000码,1200米)。
和EIA-422相对照的是,EIA-422采用不可转换的单发送端,EIA-485 的发送端需要设置为发送模式,这使得EIA-485可以使用双线模式实现真正的多点双向通信。
EIA-485推荐使用在点对点网络中,线型,总线型,不能是星型,环型网络。理想情况下EIA-485需要2个终接电阻,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。没有特性阻抗的话,当所有的设备都静止或者没有能量的时候就会产生噪声,而且线移需要双端的电压差。没有终接电阻的话,会使得较快速的发送端产生多个数据信号的边缘,这其中的一些是不正确的。之所以不能使用星型或者环型的拓扑结构是由于这些结构由不必要的反映,过低或者过高的终接电阻可以产生电磁干扰。
EIA-485在使用四线时可以和EIA-422一样实现全双工。EIA-485可以实现真正的多点通信,在许多情况下并没有什么用处。在某些限制条件下EIA-485 和EIA-422可以实现相互的连接。
(介)常用电平标准(TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485) 2010-05-28 08:56
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最终编辑黑色_月亮
TTL电平的VIH/VIL一般是2V/0.8V,VOH/VOL一般是 2.4V/0.4V,不论是3.3V还是5V的TTL都一样的;CMOS的VIH/VIL一般是70%VCC/30%VCC,VOH/VOL一般是80% VCC/20%VCC,所以不同的电平不能互推!
另外CMOS的速度比较快,一般的高速器件采用!
常见逻辑电平标准
现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等,还有一些速度比较高的 LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。
TTL:Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc:5V;VOH>=2.4V;VOL<=0.5V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
因为2.4V与5V之间还有很大空闲,对改善噪声容限并没什么好处,又会白白增大系统功耗,还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的LVTTL。
LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Low Voltage TTL)。
3.3V LVTTL:
Vcc:3.3V;VOH>=2.4V;VOL<=0.4V;VIH>=2V;VIL<=0.8V。
2.5V LVTTL:
Vcc:2.5V;VOH>=2.0V;VOL<=0.2V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。
更低的LVTTL不常用就先不讲了。多用在处理器等高速芯片,使用时查看芯片手册就OK了。
TTL使用注意:TTL电平一般过冲都会比较严重,可能在始端串22欧或33欧电阻;????? ?????????TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。要下拉的话应用1k以下电阻下拉。TTL输出不能驱动CMOS输入。
CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor??PMOS+NMOS。
Vcc:5V;VOH>=4.45V;VOL<=0.5V;VIH>=3.5V;VIL<=1.5V。
相对TTL有了更大的噪声容限,输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应3.3V LVTTL,出现了LVCMOS,可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。
3.3V LVCMOS:
Vcc:3.3V;VOH>=3.2V;VOL<=0.1V;VIH>=2.0V;VIL<=0.7V。
2.5V LVCMOS:
Vcc:2.5V;VOH>=2V;VOL<=0.1V;VIH>=1.7V;VIL<=0.7V。
CMOS使用注意:CMOS结构内部寄生有可控硅结构,当输入或输入管脚高于VCC一定值(比如一些芯片是0.7V)时,电流足够大的话,可能引起闩锁效应,导致芯片的烧毁。
ECL:Emitter Coupled Logic 发射极耦合逻辑电路(差分结构)
Vcc=0V;Vee:-5.2V;VOH=-0.88V;VOL=-1.72V;VIH=-1.24V;VIL=-1.36V。
速度快,驱动能力强,噪声小,很容易达到几百M的应用。但是功耗大,需要负电源。为简化电源,出现了PECL(ECL结构,改用正电压供电)和LVPECL。
PECL:Pseudo/Positive ECL
Vcc=5V;VOH=4.12V;VOL=3.28V;VIH=3.78V;VIL=3.64V
LVPELC:Low Voltage PECL
Vcc=3.3V;VOH=2.42V;VOL=1.58V;VIH=2.06V;VIL=1.94V
ECL、 PECL、LVPECL使用注意:不同电平不能直接驱动。中间可用交流耦合、电阻网络或专用芯片进行转换。以上三种均为射随输出结构,必须有电阻拉到一个直流偏置电压。(如多用于时钟的LVPECL:直流匹配时用130欧上拉,同时用82欧下拉;交流匹配时用82欧上拉,同时用130欧下拉。但两种方式工作后直流电平都在1.95V左右。)
前面的电平标准摆幅都比较大,为降低电磁辐射,同时提高开关速度又推出LVDS电平标准。
LVDS:Low Voltage Differential Signaling
差分对输入输出,内部有一个恒流源3.5-4mA,在差分线上改变方向来表示0和1。通过外部的100欧匹配电阻(并在差分线上靠近接收端)转换为±350mV的差分电平。
LVDS使用注意:可以达到600M以上,PCB要求较高,差分线要求严格等长,差最好不超过10mil(0.25mm)。100欧电阻离接收端距离不能超过500mil,最好控制在300mil以内。
下面的电平用的可能不是很多,篇幅关系,只简单做一下介绍。如果感兴趣的话可以联系我。
CML:是内部做好匹配的一种电路,不需再进行匹配。三极管结构,也是差分线,速度能达到3G以上。只能点对点传输。
GTL:类似CMOS的一种结构,输入为比较器结构,比较器一端接参考电平,另一端接输入信号。1.2V电源供电。
Vcc=1.2V;VOH>=1.1V;VOL<=0.4V;VIH>=0.85V;VIL<=0.75V
PGTL/GTL+:
Vcc=1.5V;VOH>=1.4V;VOL<=0.46V;VIH>=1.2V;VIL<=0.8V
HSTL是主要用于QDR存储器的一种电平标准:一般有V¬CCIO=1.8V和V¬¬CCIO= 1.5V。和上面的GTL相似,输入为输入为比较器结构,比较器一端接参考电平(VCCIO/2),另一端接输入信号。对参考电平要求比较高(1%精度)。
SSTL主要用于DDR存储器。和HSTL基本相同。V¬¬CCIO=2.5V,输入为输入为比较器结构,比较器一端接参考电平1.25V,另一端接输入信号。对参考电平要求比较高(1%精度)。
HSTL和SSTL大多用在300M以下。
RS232和RS485基本和大家比较熟了,只简单提一下:
RS232采用±12-15V供电,我们电脑后面的串口即为RS232标准。+12V表示0,-12V表示1。可以用MAX3232等专用芯片转换,也可以用两个三极管加一些外围电路进行反相和电压匹配。
RS485是一种差分结构,相对RS232有更高的抗干扰能力。传输距离可以达到上千米