串行通信接口标准经过使用和发展,目前已经有几种。但都是在rs-232标准的基础上经过改进而形成的。所以,以rs-232c为主来讨论。rs-323c标准是美国eia(电子工业联合会)与bell等公司一起开发的1969年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在0~20000b/s范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题,如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与 rs-232c 制式兼容的通信设备,因此,它作为一种标准,目前已在微机通信接口中广泛采用。
rs232串行通信接口
首先,rs-232-c标准最初是远程通信连接数据终端设备dte(data terminal equipment)与数据通信设备dce(data communication equipment)而制定的。因此这个标准的制定,并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机(更准确的说,是计算机接口)与终端或外设之间的近端连接标准。显然,这个标准的有些规定和计算机系统是不一致的,甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解,我们对rs-232c标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。
其次,rs-232c标准中所提到的“发送”和“接收”,都是站在dte立场上,而不是站在dce的立场来定义的。由于在计算机系统中,往往是cpu和i/o设备之间传送信息,两者都是 dte,因此双方都能发送和接收。
rs-232c标准(协议)的全称是eia-rs-232c标准,其中eia(electronic industry association)代表美国电子工业协会,rs(ecommeded standard)代表推荐标准,232是标识号,c代表 rs232 的最新一次修改(1969),在这之前,有 rs232b、rs232a。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有
rs-232-c;rs-422-a;rs-423a;rs-485例如,目前在 ibm pc 机上的 com1、com2 接口,就是 rs-232c 接口。
在db9的9个引脚中,并不是所有的信号端都使用的,比如说rts/cts只有在半双工方式中作发送和接收时的切换用,而在全双工方式中,因配置双向通道所以不需要。一般来说,在全双工方式中rs232标准接线只要三条线就足够了,两根数据信号线txd/rxd,一根信号地线gnd。双方连接的方式是将txd和rxd交叉连接,信号地直接相接,然后将各自的rts/cts,dsr/dtr短接,将dcd和ri悬空就可以。
rs485串行通信接口
为改进rs232通信距离短、速率低的缺点,eia在基于rs422的基础上制定了rs485接口标准。rs485是平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,它的最大传输距离为1200米,实际可达3000米,传输速率最高可达10mbit/s。所以,一般在要求通信距离为几十米到上千米时,会广泛采用rs-485串行通信。
rs-485采用半双工工作方式,允许在简单的一对屏蔽双绞线上进行多点、双向通信,不过任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。
与rs232不同的是,rs485的工作方式是差分工作方式,所谓差分工作方式,是指在一堆双绞线中,一条定义为a,一条定义为b。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-26v,是另一个逻辑状态,另有一个信号地c。在rs485中还有一个使能端,使能端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。接收器与发送端作相同的规定,收发端通过平衡双绞线将aa与bb对应相连。
因为rs485是半双工通信方式,必须有个信号来相互提醒,根据前面说的,其实就是通过使能端来转换发送和接收的,这个使能端,你也可以认为是一个开关。当开关也就是使能端信号为1时,信号就输出,当使能端信号是0时,信号就无法输出。
rs485标准物理接口也是9个引脚的,对于引脚定义有不同的标识。
1.英式标识为 tda(-) 、tdb(+) 、rda(-) 、rdb(+) 、gnd
2.美式标识为 y 、z 、 a 、 b 、 gnd
3.中式标识为 txd(+)/a 、txd(-)/b 、rxd(-) 、rxd(+)、gnd
4.rs485两线一般定义为: a、b或date+、date- ,也就是我们即常说的485+、485- 。
rs-422串行通信接口****rs-422是一系列的规定采用4线,全双工,差分传输,多点通信的数据传输协议。
rs-422接口的收与发是分开的所以可以同时收和发(全双工),也正因为全双工要求收发要有单独的信道,所以rs-422适用于两个站之间通信,星型网、环网,不可用于总线网。
rs-422接口标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线,共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比rs232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。
一个主设备(master),其余为从设备(slave),从设备之间不能通信,所以rs-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k,故发端最大负载能力是10×4k+100ω(终接电阻)。
rs-422接口的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1mb/s。rs-422接口需要一种接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。rs-422接口每个通道要用二条信号线,如果一条是逻辑1状态,另一条为逻辑0。电路由发送器、平衡连接电缆、电缆终端负载、接收器几部分组成。在电路中规定只许有一个发送器,可有多个接收器,因此通常采用点对点通讯方式。
rs-422的接线口诀y=t+、z=t-、a=r+、b=r-
y :接其他rs422模块的 a
z :接其他rs422模块的 b
b:接其他rs422模块的 z
a :接其他rs422模块的 y
(记住:发“+” 接 收“+”)
(记住:发“-” 接 收“-”)
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