|
|
一、RS-232、RS-422与RS-485的由来
! @9 @* s# b: j; G/ s 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。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4000英尺(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。 H! ^3 J$ X1 z8 f* z
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。因此在视频界的应用,许多厂家都建立了一套高层通信协议,或公开或厂家独家使用。如录像机厂家中的Sony与松下对录像机的RS-422控制协议是有差异的,视频服务器上的控制协议则更多了,如Louth、Odetis协议是公开的,而ProLINK则是基于Profile上的。 7 o. F$ P% s3 V- G, j0 e( F. n3 t
二、RS-232串行接口标准
$ a w; m& }4 w. s3 P# ^, v$ w 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。 2 s" U! n: _% |% b) Q
 % ]7 c# x8 L' w" }- E% Y6 o( ~
收、发端的数据信号是相对于信号地,如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚(信号地)的电平,DB25各引脚定义参见图1。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
5 S: F! B$ ]& e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20kb/s。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3~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。其有关电气参数参见表1。 p" c0 w5 N8 D* u- w( Q, \8 y
规定 RS232 RS422 R485
0 c/ ^+ x' X; x6 j* m, S工作方式 单端 差分 差分
6 y$ P" ^4 J% z+ Q% x! t7 v
7 t3 W6 n% z3 C# @5 ?, V+ n- s5 k
节点数 1收、1发 1发10收 1发32收 - n _% {0 ?3 ~& G, r' R8 J
最大传输电缆长度 50英尺 400英尺 400英尺
3 ]/ i, y+ |) B最大传输速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
2 g+ ]/ T3 O4 ~- `5 Q. l最大驱动输出电压 +/-25V -0.25V~+6V -7V~+12V 7 I# i4 O7 R: ?
驱动器输出信号电平 9 {. e$ p% x9 U) q$ i
(负载最小值) 负载 +/-5V~+/-15V +/-2.0V +/-1.5V
+ n* `7 N3 ^( ^驱动器输出信号电平
5 }5 Y1 H( y( w1 `7 f0 {0 m# [( Z(空载最大值) 空载 +/-25V +/-6V +/-6V
7 r' |7 J+ F3 K4 T$ E `驱动器负载阻抗(Ω) 3K~7K 100 54 7 n8 |. ]: ]+ d9 Y; r) o3 R0 v% a& M
摆率(最大值) 30V/μs N/A N/A
x* m9 p+ x; T1 s4 U1 {6 {接收器输入电压范围 +/-15V -10V~+10V -7V~+12V + E5 s3 Q' \/ T' A, f3 o
接收器输入门限 +/-3V +/-200mV +/-200mV
/ ?4 b( d" m! e" |接收器输入电阻(Ω) 3K~7K 4K(最小) ≥12K . w- S3 @% Z/ a+ k) ~" s
驱动器共模电压 -3V~+3V -1V~+3V
$ O6 p# }: `( p接收器共模电压 -7V~+7V -7V~+12V 8 g2 e2 U( Y( w% k
6 l$ M$ N) {2 z8 ~$ m; j5 `
8 M b7 {4 b7 _, |& O2 H% m: m" q三、RS-422与RS-485串行接口标准
- K. w+ B% |2 Q) b i) A 1.平衡传输 % K6 H# w& K4 N, D+ {
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,如图2。
( F/ A) h' Y- T* @+ s1 w- a4 q- ?! N x8 \- O2 R" }6 d. } }" S4 ]8 c% C, W

, P; e) m2 x0 ]& }: v; `' `; a) {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-2~6V,是另一个逻辑状态 |
|