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一、RS-232、RS-422与RS-485的由来
$ @# _ M# W4 j& I; l6 X- W: Y 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。 & y) O8 o: e0 o% h
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。
% X0 T0 V* _9 L3 Q( t' u 二、RS-232串行接口标准 ; [6 R1 v, ]- r* r- F* h
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。
+ O% R) P) ~; s5 B, O: Y% `
1 _4 O% x1 e5 w4 A6 _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
: N5 U) }, s9 e; O4 f; Y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。 % l# n) q0 z9 L9 x) w
规定 RS232 RS422 R485 ; E/ q3 F) F) H1 b K0 r% J
工作方式 单端 差分 差分 ; |) a" f. L* S7 A6 ~8 P
* k7 x3 n/ j' R2 h& f: p
节点数 1收、1发 1发10收 1发32收
: Y/ Y$ e8 K$ J最大传输电缆长度 50英尺 400英尺 400英尺
# I2 ?5 g& G5 t0 b最大传输速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
+ L( \/ Y& K2 R, q' Z0 K9 U5 p
最大驱动输出电压 +/-25V -0.25V~+6V -7V~+12V
1 [% Q5 }9 g5 P! F驱动器输出信号电平
8 G4 S) r4 U. E7 i3 e(负载最小值) 负载 +/-5V~+/-15V +/-2.0V +/-1.5V
+ M$ t r; D: n# o- q
驱动器输出信号电平 8 @' J) t- x2 i
(空载最大值) 空载 +/-25V +/-6V +/-6V
# R( V. i& c$ c3 W# C驱动器负载阻抗(Ω) 3K~7K 100 54
& y. M) M) p' b y& k7 o, [5 R: o3 k! `摆率(最大值) 30V/μs N/A N/A
9 p2 L6 I4 x* L2 ?接收器输入电压范围 +/-15V -10V~+10V -7V~+12V 3 Y/ T5 X( K. |, b) E9 m7 L# B
接收器输入门限 +/-3V +/-200mV +/-200mV
3 J. z$ H. h- ]7 \' D5 S接收器输入电阻(Ω) 3K~7K 4K(最小) ≥12K 0 I7 ~9 Q. V/ B- ^" P9 o( Z
驱动器共模电压 -3V~+3V -1V~+3V
) r: F& J; v2 q" f! S* w接收器共模电压 -7V~+7V -7V~+12V
3 [- `, m! J! o" o$ G& y& q' M ! M$ ^+ R! o4 [ h8 t
N! Z0 ?0 |0 |0 z' }三、RS-422与RS-485串行接口标准 8 o$ N( t9 r1 z P( i! ]: l
1.平衡传输 $ z. `8 M. u7 {# K, {
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。 * M* N/ ~ k& Z, s o3 @
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0 X( ^# L( d* ^+ B% }2 t0 @! T& W
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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