RS485、RS422、RS232有什么不同?
RS485、RS422、RS232典型的串行通讯标准,是总线(关于总线的定义等,得润电气在前面的文章都有涉及,详见得润电气官网www.ahdre.com)的一种形式,都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的。它们定义了电压,阻抗等,但不对软件协议给予定义。
而所谓通信协议(communications protocol)是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守。因此,也叫做通信控制规程,或称传输控制规程,它属于ISO\ OSI七层参考模型中的数据链路层。通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的数据通信系统,要使其能协同工作实现信息交换和资源共享,它们之间必须具有共同的语言。交流什么、怎样交流及何时交流,都必须遵循某种互相都能接受的规则。这个规则就是通信协议。总线是通信的物理基础,只能代表通讯的物理介质层和链路层,协议是在此基础上的软件描述,是通信语言,负责解析总线上的数据。
做为一种电气标准,他们的注意区别就是逻辑如何表示。RS232使用-12V表示逻辑1,12V表示逻辑0,全双工,最少3条通信线(RX,TX,GND),因为使用绝对电压表示逻辑,由于干扰,导线电阻等原因,通讯距离不远,低速时几十米也是可以的。
RS422,在RS232后推出,使用TTL差动电平表示逻辑,就是两根的电压差表示逻辑,RS422定义为全双工的,所以最少要4根通信线(一般额外地多一根地线),一个驱动器可以驱动最多10个接收器(即接收器为1/10单位负载),通讯距离与通讯速率有关系,一般距离短时可以使用高速率进行通信,速率低时可以进行较远距离通信,一般可达数百上千米。
RS485,在RS422后推出,绝大部分继承了422,主要的差别是RS485可以是半双工的,也可以是全双工的,四线制是全双工通讯方式,两线制是半双工通讯方式。而且一个驱动器的驱动能力至少可以驱动32个接收器(即接收器为1/32单位负载),当使用阻抗更高的接收器时可以驱动更多的接收器。所以现在大多数全双工485驱动/接收器对都是标:RS422/485的,因为全双工RS485的驱动/接收器一定可以用在RS422网络。
在工业控制场合,RS485总线因其接口简单,组网方便,传输距离远等特点而得到广泛应用。RS485和RS232一样都是基于串口的通讯接口,数据收发的操作是一致的,所以使用的是同样WinCE的底层驱动程序。但是它们在实际应用中通讯模式却有着很大的区别,RS232接口为全双工数据通讯模式,而RS485接口为半双工数据通讯模式,数据的收发不能同时进行,为了保证数据收发的不冲突,硬件上是通过方向切换来实现的,相应也要求软件上必须将收发的过程严格地分开。且在协议上RS232只支持点对点通信(1:1),RS422支持点对多(1:N(10)的双向通讯,RS485支持总线形式的通讯(1:N(32))。
接口上看,他们都可以使用D型9针接口,当然只要能满足各自的接线要求,接口的具体体现可以是多样的,只是目前的D型接口最为常用。
因它们的物理定义不同,接线方式和传输距离都有各自的特点。唯一相同的都是只能具备一个主设备(master)其余的全部为从设备(slave),从设备间不可独立通讯,数据的交换必须通过主设备中转。要实现数据的双向访问,就必须自己编写通讯应用程序,但是这样的程序多数不能符合ISO/OSI的规范,只能实现单一的功能,适用于单一设备类型,且程序不具备通用性。如果要想具备完整的软件支持系统,则都必须以ISO/OSI模型为基础,这样才能解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。
安徽得润电气的工程师在自动化系统的设计与调试过程中经常会遇到各种不同接口需要相互通信的问题,怎么办呢?其实只要设备双方都支持相同的通信协议,物理链路层面的问题都是小问题了,只要采用转换器,相应的问题即可引刃而解。
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