有關(guān)RS232和RS485接口的問答
1、什么是RS-232-C接口?采用RS-232-C接口有何特點(diǎn)?傳輸電纜長(zhǎng)度如何考慮?
答: 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)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(yuǎn)程傳輸時(shí),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(shí),要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口,使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)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(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是"數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)"該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的DB25連接器,對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定,還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。一般只使用3-9條引線!
(1)接口的電氣特性 在RS-232-C中任何一條信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即:邏輯"1",-5- -15V;邏輯"0" +5- +15V 。噪聲容限為2V。即要求接收器能識(shí)別低至+3V的信號(hào)作為邏輯"0",高到-3V的信號(hào)作為邏輯"1"
(2)接口的物理結(jié)構(gòu) RS-232-C接口連接器一般使用型號(hào)為DB-25的25芯插頭座,通常插頭在DCE端,插座在DTE端. 一些設(shè)備與PC機(jī)連接的RS-232-C接口,因?yàn)椴皇褂脤?duì)方的傳送控制信號(hào),只需三條接口線,即"發(fā)送數(shù)據(jù)"、"接收數(shù)據(jù)"和"信號(hào)地"。所以采用DB-9的9芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。并行口與串行口的區(qū)別是交換信息的方式不同,并行口能同時(shí)通過8條數(shù)據(jù)線傳輸信息,一次傳輸一個(gè)字節(jié);而串行口只能用1條線傳輸一位數(shù)據(jù),每次傳輸一個(gè)字節(jié)的一位。并行口由于同時(shí)傳輸更多的信息,速度明顯高于串行口,但串行口可以用于比并行口更遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。 1、25針并行口插口的針腳功能:
針腳 功 能 針腳 功 能
1 選通 (STROBE低電平) 10 10 確認(rèn) (ACKNLG低電平)
2 數(shù)據(jù)位0 (DATAO) 11 忙 (BUSY)
3 數(shù)據(jù)位1 (DATA1) 12 缺紙 (PE)
4 數(shù)據(jù)位2 (DATA2) 13 選擇 (SLCT)
5 數(shù)據(jù)位3 (DATA3) 14 自動(dòng)換行 (AUTOFEED低電平)
6 數(shù)據(jù)位4 (DATA4) 15 錯(cuò)誤觀點(diǎn)(ERROR低電平)
7 數(shù)據(jù)位5 (DATA5) 16 初始化成(INIT低電平)
8 數(shù)據(jù)位6 (DATA6) 17 選擇輸入 (SLCTIN低電平)
9 數(shù)據(jù)位7 (DATA7) 18-25 地線路(GND)
2.串行口的典型代表是RS-232C及其兼容插口,有9針和25針兩類。25針串行口具有20mA電流環(huán)接口功能,用9、11、18、25針來實(shí)現(xiàn)。其針腳功能如下:25針串行口的針腳功能:
針腳 功 能 針腳 功 能
1 未用 11 數(shù)據(jù)發(fā)送(一)
2 發(fā)出數(shù)據(jù)(TXD) 12-17 未用
3 接受數(shù)據(jù)(RXD) 18 數(shù)據(jù)接收(+)
4 請(qǐng)求發(fā)送(RTS) 19 未用
5 清除發(fā)送(CTS) 20 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好比(DTR)
6 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好(DSR) 21 未用
7 信號(hào)地線路 (SG) 22 振鈴指示 (RI)
8 載波檢測(cè) (DCD) 23-24 未用
9 發(fā)送返回(+) 25 接收返回(一)
10 未用
9針串行口的針腳功能:
針腳 功 能 針腳 功能
1 載波檢測(cè)(DCD) 6 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好(DSR)
2 接受數(shù)據(jù)(RXD) 7 請(qǐng)求發(fā)送(RTS)
3 發(fā)出數(shù)據(jù)(TXD) 8 清除發(fā)送(CTS)
4 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(DTR) 9 振鈴指示(RI)
5 信號(hào)地線(SG)
(3)傳輸電纜長(zhǎng)度 由RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長(zhǎng)度應(yīng)為50英尺,其實(shí)這個(gè)4%的碼元畸變是很保守的,在實(shí)際應(yīng)用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實(shí)際使用中最大距離會(huì)遠(yuǎn)超過50英尺,其中1號(hào)電纜為屏蔽電纜,型號(hào)為DECP.NO.9107723 內(nèi)有三對(duì)雙絞線,每對(duì)由22# AWG組成,其外覆以屏蔽網(wǎng)。2號(hào)電纜為不帶屏蔽的電纜。型號(hào)為DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯電纜。
2、 什么是RS-485接口?它比RS-232-C接口相比有何特點(diǎn)?
答:由于RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早,難免有不足之處,主要有以下四點(diǎn):(1) 接口的信號(hào)電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因?yàn)榕cTTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。(2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時(shí),波特率為20Kbps。(3) 接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。(4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺,實(shí)際上也只能用在50米左右!
1. RS-485的電氣特性:邏輯"1"以兩線間的電壓差為+(2-6) V表示;邏輯"0"以兩線間的電壓差為-(2-6)V表示。接口信號(hào)電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。 2. RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps
3. RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強(qiáng),即抗噪聲干擾性好!
4. RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺,實(shí)際上可達(dá)3000米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)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(dá)128個(gè)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(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。 因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),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)
3、 采用RS485接口時(shí),傳輸電纜的長(zhǎng)度如何考慮?
答:在使用RS485接口時(shí),對(duì)于特定的傳輸線經(jīng),從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所允許的最大電纜長(zhǎng)度是數(shù)據(jù)信號(hào)速率的函數(shù),這個(gè)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所限制。當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率降低到90Kbit/S以下時(shí),假定最大允許的信號(hào)損失為6dBV時(shí),則電纜長(zhǎng)度被限制在1200M。實(shí)際上,在實(shí)用時(shí)是完全可以取得比它大的電纜長(zhǎng)度。當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長(zhǎng)度是不相同的。例 如:當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率為600Kbit/S時(shí),采用24AWG電纜,計(jì)算可知最大電纜長(zhǎng)度是200m,若采用19AWG電纜(線徑為0。91mm)則電纜長(zhǎng) 度將可以大于200m; 若采用28AWG電纜(線徑為0。32mm)則電纜長(zhǎng)度只能小于200m!
4、如何實(shí)現(xiàn)RS-485/422多點(diǎn)通訊
答:RS-485總線上任何時(shí)候只能有一發(fā)送器發(fā)送。半雙工方式,主從只能一個(gè)發(fā)。全雙工方式主站總可發(fā)送,從站只能有一個(gè)發(fā)送。(*RE非和DE控制)
5、有的系統(tǒng)采用MAX483時(shí)運(yùn)行正常,后來改用MAX1480B,發(fā)現(xiàn)不能正常運(yùn)行應(yīng)考慮什么問題?
答:若檢查并確認(rèn)電路按Data book連接無(wú)誤情況下,主要應(yīng)考慮MAX1480B的驅(qū)動(dòng)器使能時(shí)間遠(yuǎn)大于MAX483。MAX1480B驅(qū)動(dòng)器使能時(shí)間最大達(dá)100μs(典型值為35μs)。所以,MAX1480B從收態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)送時(shí),在發(fā)送數(shù)據(jù)前應(yīng)有足夠的延時(shí),以保證驅(qū)動(dòng)器有效之后,才發(fā)送數(shù)據(jù)。
6、有些用戶問,根據(jù)RS-485網(wǎng)的要求,匹配電阻應(yīng)接在最遠(yuǎn)的站點(diǎn)上。但實(shí)際線路連接之后,不知道最遠(yuǎn)站點(diǎn)是哪一個(gè),應(yīng)該如何接匹配電阻呢?
答:會(huì)出現(xiàn)這種情況,是由于用戶組成RS-485網(wǎng)時(shí),沒有遵循站點(diǎn)至總線的連線應(yīng)盡可能短的原則。如果總線布線遵循這一原則,就不存在不知道哪個(gè)站點(diǎn)是最遠(yuǎn)的問題。而且要注意,這樣的布線,系統(tǒng)將會(huì)工作得不好!
7、曾有一客戶反映,他們購(gòu)買的MAX1480B中,有一些工作不正常!
答:我們對(duì)工作不正常的芯片進(jìn)行抽檢,發(fā)現(xiàn)這些片子接收器輸出端至電源端(Vcc)按標(biāo)準(zhǔn)接3kΩ電阻時(shí),接收器輸出低電平時(shí)電壓偏高,可以達(dá)到2V多,甚至接近3V。對(duì)于能正常工作的芯片,有的低電平也可達(dá)1.6V左右。碰到這種情況,可以建議用戶增大該電阻的值,例如增大到10kΩ!
8、"RS-485"是否與"半雙工"等同?
答:否,RS-485接口可連接成半雙工和全雙工兩種通信方式,半雙工通信芯片有75176,SN751276,SN75LBC184,MAX485,MAX1478,MAX3082,MAX1483,全雙工通信的有:N75179,SN75180,MAX488-491,MAX1482 等。