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一、RS-232、RS-422与RS-485的由来
0 K' {4 A& ^6 _/ \ 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。
8 p3 L+ M, {4 q' p$ V 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。 , q$ j1 h* ^/ i$ d- O- B6 E
二、RS-232串行接口标准
( e. D, ^$ X8 g" v 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。 3 b# I7 t2 E7 b) u
 : P' Y* O. t! R& k5 m H
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
+ ^# u2 K% Y: O% r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。 7 G7 G5 O* H- a4 m4 V# ^2 y( G. f4 T
规定 RS232 RS422 R485
2 F: ^9 o5 {/ s- X/ E+ d工作方式 单端 差分 差分
) N- ?- q% E' E! ?: i* d
0 \( c( j n$ ]" |$ F节点数 1收、1发 1发10收 1发32收 5 F! s3 A: |) q7 L
最大传输电缆长度 50英尺 400英尺 400英尺 8 a6 M4 u1 ` D* |. `3 Z* b9 @
最大传输速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
! ^& W4 b( M9 Y3 h
最大驱动输出电压 +/-25V -0.25V~+6V -7V~+12V
; j2 \* R" T/ n2 P2 J驱动器输出信号电平
4 n, l( n6 ~% m(负载最小值) 负载 +/-5V~+/-15V +/-2.0V +/-1.5V
% k; L/ Y8 j4 [" V* A. X
驱动器输出信号电平 ^; z) ?7 i$ j/ _* p
(空载最大值) 空载 +/-25V +/-6V +/-6V * k" c5 M' w, A! N
驱动器负载阻抗(Ω) 3K~7K 100 54 ' D( D) M- s; c! R$ g. Y0 n
摆率(最大值) 30V/μs N/A N/A
" u" n5 O1 F. `3 |1 L: m* k接收器输入电压范围 +/-15V -10V~+10V -7V~+12V
% |: o2 D' }3 `9 X. f接收器输入门限 +/-3V +/-200mV +/-200mV
3 E& L' [; {6 E8 P% h# [( ]9 d, e4 @接收器输入电阻(Ω) 3K~7K 4K(最小) ≥12K
4 Y6 I- |8 q) N1 p驱动器共模电压 -3V~+3V -1V~+3V ( f* j, R1 B' X3 q
接收器共模电压 -7V~+7V -7V~+12V ' D7 ~1 }4 O2 p6 a! z9 n7 J
* J# r3 R$ H: [4 G Q3 ^ ' w/ U% N& ~/ ~6 x. k! Y
三、RS-422与RS-485串行接口标准
G6 J* C1 v: @ 1.平衡传输
$ F+ p; M# l5 \0 m4 J: j 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。 8 H: I4 X# V5 W$ q
1 n9 @9 @2 v2 ?: O; b; y$ O8 z

3 P" J* X! ~# E7 s7 e5 Q+ F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 |
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