原创 RS232,482,422接口标准

2007-12-16 10:59 9062 9 9 分类: 汽车电子

RS-232串行接口标准 <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />


 目前RS-232PC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


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         图1


 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电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3+12V-3-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V3V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<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />15,最高速率为20kb/sRS-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37kΩ。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




规定


RS232


RS422


R485


工作方式


单端


差分


差分


节点数


1收、1


110


132


最大传输电缆长度


50英尺


400英尺


400英尺


最大传输速率


20Kb/S


10Mb/s


10Mb/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)


3K7K


100


54


摆率(最大值)


30V/μs


N/A


N/A


接收器输入电压范围


+/-15V


-10V+10V


-7V+12V


接收器输入门限


+/-3V


+/-200mV


+/-200mV


接收器输入电阻(Ω)


3K7K


4K(最小)


≥12K


驱动器共模电压


  


-3V+3V


-1V+3V


接收器共模电压


  


-7V+7V


-7V+12V


1


三、RS-422RS-485串行接口标准


1.平衡传输


 RS-422RS-485RS-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



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2


 通常情况下,发送驱动器AB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。使能端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当使能端起作用时,发送驱动器处于高阻状态,称作第三态,即它是有别于逻辑“1”“0”的第三态。


 接收器也作与发送端相对的规定,收、发端通过平衡双绞线将AABB对应相连,当在收端AB之间有大于+200mV的电平时,输出正逻辑电平,小于-200mV时,输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV6V之间。参见图3



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3


2RS-422电气规定


 RS-422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。图5是典型的RS-422四线接口。实际上还有一根信号地线,共5根线。图4是其DB9连接器引脚定义。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。即一个主设备(Master),其余为从设备(Salve),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-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)。


 


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       图4


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                  图5


 


 


 RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219),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长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s


 RS-422需要一终接电阻,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


3RS-485电气规定


 由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式,二线制可实现真正的多点双向通信。


 而采用四线连接时,与RS-422一样只能实现点对多的通信,即只能有一个主(Master)设备,其余为从设备,但它比RS-422有改进, 无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。








   RS-485RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的,RS-485-7V+12V之间,而RS-422-7V+7V之间,RS-485接收器最小输入阻抗为12kS-4224k健;旧峡梢运礡S-485满足所有RS-422的规范,所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。


  RS-485有关电气规定参见表1


  RS-485RS-422一样,其最大传输距离约为1219,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,才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s


  RS-485需要2个终接电阻,其阻值要求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以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两端。

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