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一、RS-232、RS-422与RS-485的由来
3 [: ^7 \/ s; @ T# s3 N 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。 * s& k) n% F( d2 z' r% @
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。 " Z; D. C3 H: U0 |! X
二、RS-232串行接口标准 ' ]7 B M. p7 A- s
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。 6 {7 p+ B. \! G/ f! c

& q) }8 F: M7 d# Q* e9 p$ m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 1 L, e0 ?8 y) z! D4 ]% [! S2 Q
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。 e" q; D9 A9 J, @6 ~8 d! F' k2 B2 [
规定 RS232 RS422 R485
W, |5 _' P: D工作方式 单端 差分 差分
% p! W) t" W' A+ z8 h. T* }3 `
5 v$ ^% @' [% N' M2 [节点数 1收、1发 1发10收 1发32收
( V9 Q9 s3 t( \" z( K5 @9 f3 \最大传输电缆长度 50英尺 400英尺 400英尺
+ [, j- |1 e" [, Z. D% j最大传输速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
% v' ~6 t. B5 ^, N1 R, b
最大驱动输出电压 +/-25V -0.25V~+6V -7V~+12V 7 ~$ q1 m* K& ^; ~
驱动器输出信号电平
+ s: s; q. U( F% h+ k, j(负载最小值) 负载 +/-5V~+/-15V +/-2.0V +/-1.5V
2 b- b" n) L9 b/ z, W' ~
驱动器输出信号电平 3 T% _) b7 C4 U7 p2 V1 K1 w
(空载最大值) 空载 +/-25V +/-6V +/-6V / n& c: @: d- t3 L# m+ ]. c9 w
驱动器负载阻抗(Ω) 3K~7K 100 54 0 V6 u8 _9 C g4 D7 y- N9 ^
摆率(最大值) 30V/μs N/A N/A
0 f8 V+ X7 q6 J' q接收器输入电压范围 +/-15V -10V~+10V -7V~+12V
0 U$ j0 _6 d" X接收器输入门限 +/-3V +/-200mV +/-200mV 1 _- y) z! N& G- i
接收器输入电阻(Ω) 3K~7K 4K(最小) ≥12K
. E- T4 g! d% A, L驱动器共模电压 -3V~+3V -1V~+3V
2 h( c+ ]' o. @接收器共模电压 -7V~+7V -7V~+12V # o! g7 h; Z) K) l$ e b9 q# n' i
4 d) W/ T. s8 T. u4 ]+ D3 I
/ o3 u- V* _+ S' @三、RS-422与RS-485串行接口标准 - g! i1 B% i4 Z% [. \
1.平衡传输
0 r/ H% D; ?% ^) Z% @ 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。 ' X% H4 x, u5 Z% O5 M* y3 o
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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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