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RS232 RS422 RS485的本質(zhì)區(qū)別
一、串口簡介
RS-232,、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),，zui初都是由電子工業(yè)協(xié)會（EIA）制訂并發(fā)布的，RS-232在1962年發(fā)布,，命名為EIA-232-E,，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容,。RS-422由RS-232發(fā)展而來,，它是為彌補(bǔ)RS-232之不足而提出的。為改進(jìn)RS-232通信距離短,、速率低的缺點,，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s,，傳輸距離延長到4000英尺（速率低于100kb/s時）,，并允許在一條平衡總線上連接zui多10個接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送,、多機(jī)接收的單向,、平衡傳輸規(guī)范,，被命名為TIA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍,，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn),，增加了多點、雙向通信能力,，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上,，同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共*圍,，后命名為TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn),。由于EIA提出的建議標(biāo)準(zhǔn)都是以“RS”作為前綴，所以在通訊工業(yè)領(lǐng)域,，仍然習(xí)慣將上述標(biāo)準(zhǔn)以RS作前綴稱謂,。
RS-232、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定,，而不涉及接插件,、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議,。因此在視頻界的應(yīng)用,，許多廠家都建立了一套高層通信協(xié)議，或公開或廠家*使用,。如錄像機(jī)廠家中的Sony與松下對錄像機(jī)的RS-422控制協(xié)議是有差異的,，視頻服務(wù)器上的控制協(xié)議則更多了，如Louth,、Odetis協(xié)議是公開的,，而ProLINK則是基于Profile上的。
二,、RS-232串行接口標(biāo)準(zhǔn)
目前RS-232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用zui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(biāo)準(zhǔn)。RS-232采取不平衡傳輸方式,，即所謂單端通訊,。
收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號是相對于信號地,，如從DTE設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用DB25連接器時是2腳相對7腳（信號地）的電平,。典型的RS-232信號在正負(fù)電平之間擺動，在發(fā)送數(shù)據(jù)時,，發(fā)送端驅(qū)動器輸出正電平在+5～+15V，負(fù)電平在-5～-15V電平,。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時,，線上為TTL,，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從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,，再加上雙絞線上的分布電容,，其傳送距離zui大為約15米，zui高速率為20kb/s,。RS-232是為點對點（即只用一對收,、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計的，其驅(qū)動器負(fù)載為3～7kΩ,。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信,。其有關(guān)電氣參數(shù)參見下表。
規(guī)定 RS232 RS422 R485
工作方式 單端 差分 差分
節(jié)點數(shù) 1收,、1發(fā) 1發(fā)10收 1發(fā)32收
zui大傳輸電纜長度 50英尺 400英尺 400英尺
zui大傳輸速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
zui大驅(qū)動輸出電壓 +/-25V -0.25V～+6V -7V～+12V
驅(qū)動器輸出信號電平(負(fù)載zui小值) 負(fù)載 +/-5V～+/-15V +/-2.0V +/-1.5V
驅(qū)動器輸出信號電平(空載zui大值) 空載 +/-25V +/-6V +/-6V
驅(qū)動器負(fù)載阻抗(Ω) 3K～7K 100 54
擺率(zui大值) 30V/μs N/A N/A
接收器輸入電壓范圍 +/-15V -10V～+10V -7V～+12V
接收器輸入門限 +/-3V +/-200mV +/-200mV
接收器輸入電阻(Ω) 3K～7K 4K(zui小) ≥12K
驅(qū)動器共模電壓 -3V～+3V -1V～+3V
接收器共模電壓 -7V～+7V -7V～+12V
三,、RS-422與RS-485串行接口標(biāo)準(zhǔn)
1．平衡傳輸
RS-422、RS-485與RS-232不一樣,，數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式,，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線,，將其中一線定義為A,，另一線定義為B。
通常情況下,，發(fā)送驅(qū)動器A,、B之間的正電平在+2～+6V，是一個邏輯狀態(tài),，負(fù)電平在-2～6V,，是另一個邏輯狀態(tài)。另有一個信號地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(qū)動器與傳輸線的切斷與連接,。當(dāng)“使能”端起作用時,，發(fā)送驅(qū)動器處于高阻狀態(tài)，稱作“第三態(tài)”,，即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài),。
接收器也作與發(fā)送端相對的規(guī)定，收,、發(fā)端通過平衡雙絞線將AA與BB對應(yīng)相連,，當(dāng)在收端AB之間有大于+200mV的電平時,，輸出正邏輯電平，小于-200mV時,，輸出負(fù)邏輯電平,。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mV至6V之間。
2．RS-422電氣規(guī)定
RS-422標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”,，它定義了接口電路的特性,。實際上還有一根信號地線，共5根線,。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動能力,，故允許在相同傳輸線上連接多個接收節(jié)點，zui多可接10個節(jié)點,。即一個主設(shè)備（Master）,，其余為從設(shè)備（Salve），從設(shè)備之間不能通信,，所以RS-422支持點對多的雙向通信,。接收器輸入阻抗為4k，故發(fā)端zui大負(fù)載能力是10×4k+100Ω（終接電阻）,。RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道,，因此不必控制數(shù)據(jù)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(dú)的雙絞線）實現(xiàn),。
RS-422的zui大傳輸距離為4000英尺（約1219米）,，zui大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,，在100kb/s速率以下,，才可能達(dá)到zui大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得zui高速率傳輸,。一般100米長的雙絞線上所能獲得的zui大傳輸速率僅為1Mb/s,。
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zui遠(yuǎn)端,。
RS-422有關(guān)電氣參數(shù)見表1
3．RS-485電氣規(guī)定
由于RS-485是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,，所以RS-485許多電氣規(guī)定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式,、都需要在傳輸線上接終接電阻等,。RS-485可以采用二線與四線方式，二線制可實現(xiàn)真正的多點雙向通信,。
而采用四線連接時,，與RS-422一樣只能實現(xiàn)點對多的通信,，即只能有一個主（Master）設(shè)備,，其余為從設(shè)備,，但它比RS-422有改進(jìn)， 無論四線還是二線連接方式總線上可多接到32個設(shè)備,。
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接收器zui小輸入阻抗為12k,，RS-422是4k；RS-485滿足所有RS-422的規(guī)范,，所以RS-485的驅(qū)動器可以用在RS-422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用,。
RS-485有關(guān)電氣規(guī)定參見表1。
RS-485與RS-422一樣,，其zui大傳輸距離約為1219米,，zui大傳輸速率為10Mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,，在100kb/s速率以下,，才可能使用規(guī)定zui長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得zui高速率傳輸,。一般100米長雙絞線zui大傳輸速率僅為1Mb/s,。
RS-485需要2個終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗,。在矩距離傳輸時可不需終接電阻,，即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸總線的兩端