解析RS232 RS422 RS485的本质区别

一、串口简介
　　RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，开端都是由电子工业协会（EIA）拟定并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以确保不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232开展而来，它是为补偿RS-232之缺乏而提出的。为改善RS-232通讯间隔短、速率低的缺陷，RS-422界说了一种平衡通讯接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输间隔延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并答应在一条平衡总线上衔接最多10个接纳器。RS-422是一种单机发送、多机接纳的单向、平衡传输标准，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展运用规模，EIA又于1983年在RS-422基础上拟定了RS-485标准，添加了多点、双向通讯才干，即答应多个发送器衔接到同一条总线上，一起添加了发送器的驱动才干和抵触维护特性，扩展了总线共模规模，后命名为TIA/EIA-485-A标准。因为EIA提出的主张标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业范畴，依然习气将上述标准以RS作前缀称谓。
　　
　　RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规则，而不触及接插件、电缆或协议，在此基础上用户能够树立自己的高层通讯协议。因而在视频界的运用，许多厂家都树立了一套高层通讯协议，或揭露或厂家独家运用。如录像机厂家中的Sony与松下对录像机的RS-422操控协议是有差异的，视频服务器上的操控协议则更多了，如Louth、Odetis协议是揭露的，而ProLINK则是根据Profile上的。
　　
二、RS-232串行接口标准
　　现在RS-232是PC机与通讯工业中运用最广泛的一种串行接口。RS-232被界说为一种在低速率串行通讯中添加通讯间隔的单端标准。RS-232采纳不平衡传输方法，即所谓单端通讯。

　　收、发端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备宣布的数据在运用DB25衔接器时是2脚相对7脚（信号地）的电平。典型的RS-232信号在正负电平之间摇摆，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，从开端传送数据到完毕，线上电平从TTL电平到RS-232电平再回来TTL电平。接纳器典型的作业电平在+3～+12V与-3～-12V。因为发送电平与接纳电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模按捺才干差，再加上双绞线上的分布电容，其传送间隔最大为约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）通讯而规划的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232合适本地设备之间的通讯。其有关电气参数拜见下表。
　　
　　规则RS232RS422R485
　　作业方法单端差分差分
　　节点数1收、1发1发10收1发32收
　　最大传输电缆长度50英尺400英尺400英尺
　　最大传输速率20Kb/S10Mb/s10Mb/s
　　最大驱动输出电压+/-25V-0.25V～+6V-7V～+12V
　　驱动器输出信号电平(负载最小值)负载+/-5V～+/-15V+/-2.0V+/-1.5V
　　驱动器输出信号电平(空载最大值)空载+/-25V+/-6V+/-6V
　　驱动器负载阻抗(Ω)3K～7K10054
　　摆率(最大值)30V/μsN/AN/A
　　接纳器输入电压规模+/-15V-10V～+10V-7V～+12V
　　接纳器输入门限+/-3V+/-200mV+/-200mV
　　接纳器输入电阻(Ω)3K～7K4K(最小)≥12K
　　驱动器共模电压-3V～+3V-1V～+3V
　　接纳器共模电压-7V～+7V-7V～+12V
　　
　　
三、RS-422与RS-485串行接口标准
　　1．平衡传输
　　RS-422、RS-485与RS-232不相同，数据信号选用差分传输方法，也称作平衡传输，它运用一对双绞线，将其中一线界说为A，另一线界说为B。
　　通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状况，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状况。还有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于操控发送驱动器与传输线的堵截与衔接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状况，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。
　　接纳器也作与发送端相对的规则，收、发端经过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平常，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接纳器接纳平衡线上的电平规模通常在200mV至6V之间。
　　
　　2．RS-422电气规则
　　RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它界说了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。因为接纳器选用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动才干，故答应在相同传输线上衔接多个接纳节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其他为从设备（Salve），从设备之间不能通讯，所以RS-422支撑点对多的双向通讯。接纳器输入阻抗为4k，故发端最大负载才干是10×4k+100Ω（终接电阻）。RS-422四线接口因为选用独自的发送和接纳通道，因而不用操控数据方向，各装置之间任何有必要的信号交流均能够按软件方法（XON/XOFF握手）或硬件方法（一对独自的双绞线）完成。
　　
　　RS-422的最大传输间隔为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，才或许到达最大传输间隔。只要在很短的间隔下才干取得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能取得的最大传输速率仅为1Mb/s。
　　RS-422需求一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩间隔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有关电气参数见表1
　　3．RS-485电气规则
　　因为RS-485是从RS-422基础上开展而来的，所以RS-485许多电气规则与RS-422相仿。如都选用平衡传输方法、都需求在传输线上接终接电阻等。RS-485能够选用二线与四线方法，二线制可完成真实的多点双向通讯。
　　而选用四线衔接时，与RS-422相同只能完成点对多的通讯，即只能有一个主（Master）设备，其他为从设备，但它比RS-422有改善，不管四线仍是二线衔接方法总线上可多接到32个设备。
　　RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接纳器最小输入阻抗为12k，RS-422是4k；RS-485满意一切RS-422的标准，所以RS-485的驱动器能够用在RS-422网络中运用。
　　RS-485有关电气规则拜见表1。
　　RS-485与RS-422相同，其最大传输间隔约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才或许运用规则最长的电缆长度。只要在很短的间隔下才干取得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。
　　RS-485需求2个终接电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩间隔传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两头。