RS485，RS422，RS232和RS423的快速參考

RS485，RS422，RS232和RS423的快速參考

介紹

線路驅(qū)動器和接收器通常用于在網(wǎng)絡(luò)上的兩個或多個點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）之間交換數(shù)據(jù)。在存在感應(yīng)噪聲，地電平差異，阻抗不匹配，無法有效偏置空閑線路條件以及與網(wǎng)絡(luò)安裝相關(guān)的其他危險的情況下，可靠的數(shù)據(jù)通信可能是困難的。

如果上升和/或下降時間小于信號從發(fā)射器傳輸?shù)浇邮掌鞯臅r間的一半，則應(yīng)將兩個或多個元件（驅(qū)動器和接收器）之間的連接視為傳輸線。已經(jīng)制定了標(biāo)準(zhǔn)以確保不同制造商提供的單元之間的兼容性，并且允許在指定距離和/或數(shù)據(jù)速率上傳輸數(shù)據(jù)的合理成功。電子工業(yè)協(xié)會（EIA）制定了處理數(shù)據(jù)通信的RS485，RS422，RS232和RS423標(biāo)準(zhǔn)。通常建議處理典型網(wǎng)絡(luò)中可能遇到的實(shí)際問題。之前標(biāo)有前綴的EIA標(biāo)準(zhǔn)“

單端數(shù)據(jù)傳輸

元素之間的電子數(shù)據(jù)通信通常分為兩大類：單端和差分。RS232（單端）于1962年推出，盡管有關(guān)其早期消亡的傳言，仍然在整個行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。該規(guī)范允許以相對較慢的數(shù)據(jù)速率（高達(dá)20K比特/秒）和短距離（高達(dá)50Ft。@最大數(shù)據(jù)速率）從一個發(fā)送器到一個接收器的數(shù)據(jù)傳輸。

建立用于雙向（全雙工）通信的獨(dú)立信道。RS232信號由相對于系統(tǒng)公共電壓（電源/邏輯地）的電壓電平表示。“空閑”狀態(tài)（MARK）具有相對于公共信號電平為負(fù)的信號電平，而“有效”狀態(tài)（SPACE）具有相對于公共信號電平為正的信號電平。

RS232有許多握手線（主要用于調(diào)制解調(diào)器），并且還規(guī)定了通信協(xié)議。一般情況下，如果未連接到調(diào)制解調(diào)器，如果未在軟件中禁用或在硬件中考慮（環(huán)回或上拉），則握手線會出現(xiàn)很多問題。RTS（請求發(fā)送）在某些應(yīng)用程序中確實(shí)有一些實(shí)用性。

RS423是另一種單端規(guī)格，通過RS232進(jìn)行增強(qiáng)操作; 但是，它尚未在該行業(yè)中廣泛使用。

差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸

當(dāng)以高數(shù)據(jù)速率或在現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境中長距離通信時，單端方法通常是不充分的。差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸（平衡差分信號）在大多數(shù)應(yīng)用中提供卓越的性能。差分信號可以幫助抵消地面移位和感應(yīng)噪聲信號的影響，這些信號可能表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)上的共模電壓。

RS422（差分）設(shè)計用于比RS232更遠(yuǎn)的距離和更高的波特率。在最簡單的形式中，可以使用RS232到RS422（再返回）的一對轉(zhuǎn)換器來形成“RS232延長線”。數(shù)據(jù)速率高達(dá)100K比特/秒，距離高達(dá)4000英尺。可以使用RS422。RS422還指定用于多點(diǎn)（聚會線路）應(yīng)用，其中只有一個驅(qū)動器連接到多達(dá)10個接收器的“總線”并在其上傳輸。

雖然多點(diǎn)“類型”應(yīng)用程序具有許多理想的優(yōu)點(diǎn)，但RS422設(shè)備不能用于構(gòu)建真正的多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。真正的多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)由連接在單個總線上的多個驅(qū)動器和接收器組成，任何節(jié)點(diǎn)都可以在其中傳輸或接收數(shù)據(jù)。

“準(zhǔn)”多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)（4線）通常使用RS422設(shè)備構(gòu)建。這些網(wǎng)絡(luò)通常用于半雙工模式，其中系統(tǒng)中的單個主設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)上的幾個“從”設(shè)備之一發(fā)送命令。通常，主計算機(jī)尋址一個設(shè)備（節(jié)點(diǎn)），并從該設(shè)備接收響應(yīng)。這種類型的系統(tǒng)（4線，半雙工）通常被構(gòu)造成避免多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)上的“數(shù)據(jù)沖突”（總線爭用）問題（更多關(guān)于在瞬間在雙線網(wǎng)絡(luò)上解決該問題）。

RS485滿足真正的多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)的要求，該標(biāo)準(zhǔn)在單（2線）總線上指定多達(dá)32個驅(qū)動器和32個接收器。隨著“自動”中繼器和高阻抗驅(qū)動器/接收器的引入，這種“限制”可以擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)百（甚至數(shù)千）個節(jié)點(diǎn)。RS485在“三態(tài)”模式下和斷電時擴(kuò)展了驅(qū)動器和接收器的共模范圍。此外，RS485驅(qū)動程序能夠承受“數(shù)據(jù)沖突”（總線爭用）問題和總線故障情況。

為了解決多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常出現(xiàn)的“數(shù)據(jù)沖突”問題，可以構(gòu)造硬件單元（轉(zhuǎn)換器，中繼器，微處理器控制器）以保持接收模式直到它們準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)。單主系統(tǒng)（許多其他通信方案可用）提供了一種簡單明了的方法來避免典型的2線，半雙工，多點(diǎn)系統(tǒng)中的“數(shù)據(jù)沖突”。主設(shè)備通過尋址該單元向“從節(jié)點(diǎn)”發(fā)起通信請求。硬件檢測到傳輸?shù)钠鹗嘉唬⒆詣訂⒂茫▌討B(tài)）RS485變送器。一旦發(fā)送了一個字符，硬件將在大約1-2微秒內(nèi)恢復(fù)到接收模式（至少使用艾寶物聯(lián)轉(zhuǎn)換器，中繼器和遠(yuǎn)程I / O板）。

可以發(fā)送任意數(shù)量的字符，并且發(fā)送器將自動重新觸發(fā)每個新字符（或者在許多情況下，“面向比特”的定時方案與網(wǎng)絡(luò)偏置一起用于全自動操作，包括任何波特率和/或任何通信規(guī)范，例如9600，N，8,1）。一旦“從”單元被尋址，由于自動裝置的快速發(fā)射器關(guān)閉時間，它能夠立即響應(yīng)。沒有必要在網(wǎng)絡(luò)中引入長延遲以避免“數(shù)據(jù)沖突”。由于不需要延遲，因此可以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，利用高達(dá)100％的吞吐量來利用數(shù)據(jù)通信帶寬。

以下是RS232，RS423，RS422和RS485的規(guī)格。如果需要進(jìn)一步的信息。我們?yōu)樵擃I(lǐng)域遇到的大多數(shù)問題提供解決方案。任何評論和/或更正將不勝感激。