|
|
一、RS-232、RS-422与RS-485的由来 % J5 x8 H" r: i# X. T" E5 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。
- v0 Q5 A! h1 c9 l. B 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。
* V. I" G/ `4 _ 二、RS-232串行接口标准 8 L2 f/ Q( W( `6 K9 C {% B
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。
3 N Z( E* B; u8 z6 \) W
+ v# k v* N4 R2 T3 y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
+ h4 R/ R8 d9 M. m3 k0 d6 a9 A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。 % D' q3 s: f/ K. V
规定 RS232 RS422 R485 ! F: o# ^+ Y$ }2 o0 \
工作方式 单端 差分 差分 ( K' `( C' q; z8 @
$ g X! W/ u4 m. x' [节点数 1收、1发 1发10收 1发32收 . W4 w* g& v: a. h8 l# T" b8 u4 W, d
最大传输电缆长度 50英尺 400英尺 400英尺
1 x& c5 ]2 C" I& P5 H$ r& T9 [1 ~最大传输速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
\" s1 ?+ ]! ]/ E, Z9 m
最大驱动输出电压 +/-25V -0.25V~+6V -7V~+12V 4 W" Z9 U* D" r6 y
驱动器输出信号电平 0 b- O& P- Q! D' h! m; K# K- s
(负载最小值) 负载 +/-5V~+/-15V +/-2.0V +/-1.5V
4 r9 }1 e* E7 K, l5 N; }
驱动器输出信号电平 ; i* p/ t3 L$ m
(空载最大值) 空载 +/-25V +/-6V +/-6V
7 r6 ~1 W8 L4 m' l% n9 z" Y驱动器负载阻抗(Ω) 3K~7K 100 54 % @8 D, L% L- v r( m
摆率(最大值) 30V/μs N/A N/A / }& w) z, f! N# x9 g, [2 `
接收器输入电压范围 +/-15V -10V~+10V -7V~+12V
+ U; T6 j+ [7 A8 a9 d接收器输入门限 +/-3V +/-200mV +/-200mV / e5 O: x$ j( o1 A; z0 X
接收器输入电阻(Ω) 3K~7K 4K(最小) ≥12K 2 P; K1 J; ?; |. S
驱动器共模电压 -3V~+3V -1V~+3V
4 j" t! B* J+ H3 V% o1 n9 {接收器共模电压 -7V~+7V -7V~+12V
s2 @8 ?% n ^$ y5 P( C7 N
. @- ]4 w, J/ g8 A/ E' d
* }: A' j5 J( t三、RS-422与RS-485串行接口标准
! P- g) y# }) h& u3 @6 V 1.平衡传输
* z8 J1 U5 K/ L J0 f2 D$ i 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。
% G3 y: q: D1 V ; O% I0 E" G( f6 p$ u% F

?6 C! ^' }/ f( | e8 E) _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 |
|