RS-232C串行通信接口與RS-485串行通信接口有什么不同？

時間：2023-01-17 12:50:01

關鍵字： RS-232C串行通信接口 RS-485串行通信接口

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[導讀]RS-232C標準(即EIA-RS-232C標準)是由美國電子工業(yè)協(xié)會(Electronic Industry Association，EIA)制定的數(shù)據(jù)終端設備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設備(DCE)之間進行串行數(shù)據(jù)交換的通信接口技術標準，其中：縮寫RS(Recommended Standard)代表“推薦標準”，數(shù)字232為“標志號”，字母C表示最新一次修改。

RS-232C串行通信接口

RS-232C標準(即EIA-RS-232C標準)是由美國電子工業(yè)協(xié)會(Electronic Industry Association，EIA)制定的數(shù)據(jù)終端設備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設備(DCE)之間進行串行數(shù)據(jù)交換的通信接口技術標準，其中：縮寫RS(Recommended Standard)代表“推薦標準”，數(shù)字232為“標志號”，字母C表示最新一次修改。

計算機與計算機或計算機與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標準接口，使不同的設備可以方便地連接起來進行通訊。RS-232-C接口(又稱EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調制解調器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設備(DCE)之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術標準”該標準規(guī)定采用一個25個腳的DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。

一個完整的RS-232C接口有22根線，采用標準的25芯DB-25接口(見圖4-25)。目前廣泛采用的是簡化后的9芯DB-9接口(見圖4-26)，其引腳定義見表4-17。而在實際應用時，通常僅使用RXD、TXD和GND引腳。

RS-232C接口標準采用負邏輯，+3~+15V為邏輯0，-15~-3V為邏輯1。TTL器件的電源電壓是5V，其高電平和低電平分別約為3.4V和0.2V。CMOS器件的電源電壓范圍為+3~+18V，高電平接近電源電壓，低電平接近0V。因此，RS-232C接口電平與TTL電平及CMOS電平不兼容，需要進行電平轉換后才能相連。常用的TTL與RS-232C電平的轉換芯片是MAX232，其引腳和內部邏輯功能如圖4-27所示。

圖4-27 MAX232的引腳和內部邏輯功能

需要指出，PC串口采用的是RS-232接口標準，需按照如圖4-28所示的方式與單片機串口連接。另外，采用TTL電平和采用RS-232C電平的串口數(shù)據(jù)傳輸距離不同，TTL串口的傳輸距離在1m范圍內，而RS-232C串口的傳輸距離在15m范圍內。RS-232C串口的傳輸速度范圍為0~20000bit/s。

圖4-28單片機串口與PC串口的電路連接

RS-485串行通信接口

RS-485是美國電子工業(yè)協(xié)會在RS-232C之后推出的一種通信接口技術標準。RS-485接口采用半雙工傳輸模式，以平衡差動的方式傳輸數(shù)據(jù)，與RS-232C接口相比，具有更好的抗干擾性、更遠的傳輸距離(最大傳輸距離為1200m)、更快的傳輸速度(最高傳輸速度為10Mbit/s)和更低的成本，并且能進行一對多點的通信，在工業(yè)控制領域應用廣泛。

RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺(約1219米)，實際上可達3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設備網(wǎng)絡。應用RS-485可以聯(lián)網(wǎng)構成分布式系統(tǒng)。RS-485的節(jié)點數(shù)主要是依接收器輸入阻抗而定。

因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9(孔)，與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9(針)。

在平衡差動方式下，RS-485接口使用一對雙絞線，以差分驅動方式(Differential Driver Mode)傳輸信號。雙絞線中一根為A、另一根定義為B，兩根線之間的電平差在+2~+6V范圍內和在-6~-2V范圍內，分別代表兩個不同的邏輯狀態(tài)0和1。兩根線的共模電壓必須在-7~+12V范圍內，否則無法正常通信，甚至可能損壞設備。另外，在RS-485通信協(xié)議中，還有使能信號，用于允許和禁止接口接收器和驅動器的輸出操作。

常用的RS-485電平與TTL電平的轉換芯片有MAX481/483/485/487等，其內部電路及引腳圖如圖4-29所示，其引腳功能見表4-18。