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RS-232与RS-485串口之间的区别

2020-12-17

RS-232与RS-485串口之间的区别

 

物联网产品中,很多通信传输产品都会提供RS232与RS485通信接口,那么他们之间有什么区别呢,我们就来了解RS232与RS-485串口之间的区别。


RS232是什么

RS-232标准接口(又称EIA RS-232)是常用的串行通信接口标准之一,常用型式有DB-9与DB-25。

在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。

RS-232-C接口(又称EIARS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。

它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB-25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。

后来IBM的PC机将RS232简化成了DB-9连接器,从而成为事实标准。而工业控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三条线。


RS485是什么

RS-485 与CAN类似,也是一种工业控制环境中常用的通讯协议,它由RS-232协议改进而来, 在要求通讯距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。

RS-485 采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。

RS-485 采用半双工工作方式,任何时候只能由一点处于发送状态。

RS-485 最大的通信距离约为1200m,最大传输速率为10Mbps,传输速率与传输距离成反比,在100Kbps 的传输速率下,能达到最大的通信距离。

 

rs232与rs485

RS232与RS485的特点

RS-232特点

①RS-232信号线少

RS-232总线规定了25条线,包含了两个信号通道,即第一通道和第二通道。利用RS -232总线可以实现全双工通信,通常使用的是第一通道,而第二通道使用较少。

在一般应用中,使用3条~9条信号线就可以实现全双工通信,采用三条信号线(接收线、发送线和信号地)能实现简单的全双工通信过程。

②RS-232灵活的波特率选择

RS-232规定的标准传送速率有50b/s、75b/s、110b/s、150b/s、300b/s、600b/s、1200b/s、2400b/s、4800b/s、9600b/s、19200b/s,可以灵活地适应不同速率的设备。

对于慢速外设,可以选择较低的传送速率:反之,可以选择较高的传送速率。

 

RS-485特点

①RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。

②RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。

③ RS-485最大的通信距离约为1219m,最大传输速率为10Mbps,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。

 

rs232与rs485

RS232与RS485的缺点

RS-232缺点

①接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

②传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps;因此在CPLD开发板中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。

③接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。

④传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在15米左右。 

 

RS-485缺点

①RS485 总线的通讯容量较少,理论上最多仅容许接入32 个设备,不适于以楼宇为结点的多用户容量要求。

②RS485 总线的通讯速率低,常用波特率为9600bps。而且其速率与通讯距离有直接关系,当达到数百米以上通讯距离时,其可靠通讯速率<1200bps。

③RS485 芯片功耗较大,静态功耗达到2-3mA,工作电流(发送)达到20mA,若加上偏置电阻及终端电阻,工作电流会更大。增加了线路电压降,不利于远程布线。

④RS485 总线构成的网络只能以串行布线,不能构成星形等任意分支。串行布线对于小区实际布线设计及施工造成很大难度,不遵循串行布线规则又将大大降低通讯的稳定性。

⑤RS485 总线自身的电气性能决定了其在实际工程应用中稳定性较差,在多节点、长距离场合需对网络进行阻抗匹配等调试,增添工程复杂性。

⑥RS485 总线通常不带隔离,当网络上某一节点出现故障会导致系统整体或局部的瘫痪,而且又难以判断其故障位置。

⑦RS485 总线采用主机轮询方式,这样会造成以下的弊端:


弊端1: 通信的吞吐量较低,不适用于通信量要求较大(或平均通信量较低,但呈突发式的)场合。

弊端2: 系统较大时,实时性较差。

弊端3: 主机不停地轮询各从机,每个从机都必须对主机的所有查询作出分析,以决定是否回应主机,势必增加各从机的系统开销。

弊端4: 当从机之间需要进行通信时,必须通过主机,增加了从机间通信的难度及主机负担。


RS485布线借助RS485集线器和RS485中继器可以任意布设成星型接线与树形接线。

485布线规范是必须要手牵手的布线,一旦没有借助RS485集线器和RS485中继器直接布设成星型连接和树形连接,很容易造成信号反射导致总线不稳定。

很多施工方在RS485布线过程中,使用了星型接线和树形接线,有的时候整个系统非常稳定,但是有的时候则总是出现问题,又很难查找原因,一般都是由于不规范布线所引起的。

 

RS232与RS485的应用

RS-232-C标准接口有25根线,常用的只有9根:

①接收线信号检出——用来表示DCE已接通通信链路,告知DTE准备接收数据。当本地的 MODEM收到由通信链路另一端(远地)的MODEM送来的载波信号时,使RLSD信号有效,通知终端准备接收,并且由MODEM将接收下来的载波信号解调成数字数据后,沿接收数据线RXD送到终端。此线也叫作数据载波检出线。

②接收数据(RXD)——通过RXD线终端接收从 MODEM发来的串行数据(DCE→DTE)。

③发送数据( TXD)——通过TXD终端将串行数据发送到 MODEM(DTE→DCE)。   

④数据终端准备好( DTR)——有效时(ON)状态,表明数据终端可以使用。

⑤地线-GND。 

⑥数据装置准备好( DSR)——有效时(ON)状态,表明通信装置处于可以使用的状态。 

⑦请求发送( RTS)——用来表示DTE请求DCE发送数据,即当终端要发送数据时,使该信号有效(ON状态),向 MODEM请求发送。它用来控制 MODEM是否要进入发送状态。

⑧清除发送( CTS)―用来表示DCE准备好接收DTE发来的数据,是对请求发送信号RTS的响应信号。

当 MODEM已准备好接收终端传来的数据并向前发送时,使该信号有效,通知终端开始沿发送数据线TXD发送数据。

⑨振铃指示( R)——当 MODEM收到交换台送来的振铃呼叫信号时,使该信号有效(ON状态),通知终端,已被呼叫。

 

RS-485的应用


PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式,主要取决于设备的接口规范。

但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层,如果要实现数据的双向访问,就必须自己编写通讯应用程序,但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范,只能实现较单一的功能,适用于单一设备类型,程序不具备通用性。

在RS232或RS485设备联成的设备网中,如果设备数量超过2台,就必须使用RS485做通讯介质,RS485网的设备间要想互通信息只有通过主设备中转才能实现,这个主设备通常是PC,而这种设备网中只允许存在一个主设备,其余全部是从设备。

而现场总线技术是以ISO/OSI模型为基础的,具有完整的软件支持系统,能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题 。



总体来说的话,RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯.只能接一台设备进行通信抗干扰能力差,全双工可双向同时传输。

适用于近距离传输抗干扰能力弱。而RS-485则采用平衡传输,即差分传输方式。可接最多128个设备进行通信,抗干扰能力强,不能双向同时传输,传输距离在几十米到上千米。

塔石物联网

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