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rs232 rs422 rs485接口介绍rs232 rs422 rs485接口介绍 RS-232、RS-422与RS-485标准及应用问题 一、RS-232、RS-422与RS-485的由来 RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,都是由电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制订并发布的。RS是英文“推荐标准”的缩写,在通讯工业领域,习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 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-42...

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rs232 rs422 rs485接口介绍 RS-232、RS-422与RS-485 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 及应用问题 一、RS-232、RS-422与RS-485的由来 RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,都是由电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制订并发布的。RS是英文“推荐标准”的缩写,在通讯工业领域,习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 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。 二、各串行接口标准 1.RS-232-C,232为标识号,C 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。 图、RS232针脚 2.RS-485总线,在要求通信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。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,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。 RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。 3.RS422总线,RS485和RS422电路原理基本相同,都是以差动方式发送和接受,不需要数字地线。差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因,这正是二者与RS232的根本区别,因为RS232是单端输入输出,双工工作时至少需要数字地线 发送线和接受线三条线(异步传输),还可以加其它控制线完成同步等功能。RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。RS422和RS485在19kpbs下能传输1200米。理论上RS485的最长传输距离能达到1200米,但在实际应用中传输的距离要比1200米短,具体能传输多远视周围环境而定。在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加八个中继,也就是说理论上RS485的最大传输距离可以达到9.6公理。如果真需要长距离传输,可以采用光纤为传播介质,收发两端各加一个光电转换器,多模光纤的传输距离是5~10公里,而采用单模光纤可达50公里的传播距离。 Pin 信 号 定 义 RS-232 RS-422 RS-485 1 DCD TX- DATA- 2 RX TX+ DATA+ 3 TX RX+ NC 4 DTR RX- NC 5 GND GND GND 6 DSR RTS- NC 7 RTS RTS+ NC 8 CTS CTS+ NC 9 RI CTS- NC 10 NC NC NC 各接口针脚定义(黑体为常用针脚) 三、RS-232转RS-422、RS-485的转换 由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS422、RS485电路:(1)通过RS232/RS422、RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS422、RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS422、RS485类型的扩展卡。 目前市场上的RS-232转RS-485的转换器,分无源与有源两种 。无源一般只是转换,有源的转换器除了实现232和485的转换,还能保证两者之间电气隔离,因为485的线路往往比较长,线路上有干扰,采取隔离 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 后即使485线路上有干扰也不会影响232部分。 RS-232/RS-422、RS-485转换器 四、RS-422与RS-485的接地问题 电子系统接地是很重要的,但常常被忽视。接地处理不当往往会导致电子系统不能稳定工作甚至危及系统安全。RS-422与RS-485传输网络的接地同样也是很重要的,因为接地系统不合理会影响整个网络的稳定性,尤其是在工作环境比较恶劣和传输距离较远的情况下,对于接地的要求更为严格。否则接口损坏率较高。很多情况下,连接RS-422、RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,主要有以下两 个方面的原因: 1(共模干扰问题:正如前文已述,RS-422与RS-485接口均采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,如RS-422共模电压范围为-7,+7V,而RS-485收发器共模电压范围为-7,+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。以图4-1为例,当发送驱动器A向接收器B发送数据时,发送驱动器A的输出共模电压为VOS,由于两个系统具有各自独立的接地系统,存在着地电位差VGPD。那么,接收器输入端的共模电压VCM就会达到VCM=VOS+VGPD。RS-422与RS-485标准均规定VOS?3V,但VGPD可能会有很大幅度(十几伏甚至数十伏),并可能伴有强干扰信号,致使接收器共模输入VCM超出正常范围,并在传输线路上产生干扰电流,轻则影响正常通信,重则损坏通信接口电路。 图4-1 2((EMI)问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 由于上述原因,RS-422、RS-485尽管采用差分平衡传输方式,但对整个RS-422或RS-485网络,必须有一条低阻的信号地。一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来, 使共模干扰电压VGPD被短路。这条信号地可以是额外的一条线(非屏蔽双绞线),或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。这是最通常的接地方法。 值得注意的是,这种做法仅对高阻型共模干扰有效,由于干扰源内阻大,短接后不会形成很大的接地环路电流,对于通信不会有很大影响。当共模干扰源内阻较低时,会在接地线上形成较大的环路电流,影响正常通信。笔者认为,可以采取以下三种措施: (1) 如果干扰源内阻不是非常小,可以在接地线上加限流电阻以限制干扰电流。接地电阻的增加可能会使共模电压升高,但只要控制在适当的范围内就不会影响正常通信。 (2) 采用浮地技术,隔断接地环路。这是较常用也是十分有效的一种方法,当共模干扰内阻很小时上述方法已不能奏效,此时可以考虑将引入干扰的节点(例如处于恶劣的工作环境的现场设备)浮置起来(也就是系统的电路地与机壳或大地隔离),这样就隔断了接地环路,不会形成很大的环路电流。 (3) 采用隔离接口。有些情况下,出于安全或其它方面的考虑,电路地必须与机壳或大地相连,不能悬浮,这时可以采用隔离接口来隔断接地回路,但是仍然应该有一条地线将隔离侧的公共端与其它接口的工作地相连。参见图4-2。 图4-2 五、RS-422与RS-485传输线上的匹配问题 对RS-422与RS-485总线网络一般要使用终接电阻进行匹配。但在短距离与低速率下可以不用考虑终端匹配。那么在什么情况下不用考虑匹配呢,理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。但这在实际上难以掌握,一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配:当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。例如具有限斜率特性的RS-485接口MAX483输出信号的上升或下降时间最小为250ns,典型双绞线上的信号传输速率约为0.2m/ns(24AWG PVC电缆),那么只要数据速率在250kb/s以内、电缆长度不超过16米,采用MAX483作为RS-485接口时就可以不加终端匹配。 一般终端匹配采用终接电阻方法,RS-422在总线电缆的远端并接电阻,RS-485则应在总线电缆的开始和末端都需并接终接电阻。终接电阻一般在RS-422网络中取100Ω,在RS-485网络中取120Ω。相当于电缆特性阻抗的电阻,因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100,120Ω。这种匹配方法简单有效,但有一个缺点,匹配电阻要消耗较大功率,对于功耗限制比较严格的系统不太适合。 另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配,如图5-1。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点,需要在功耗和匹配质量间进行折衷。 还有一种采用二极管的匹配方法,如图5-2。这种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 虽未实现真正的“匹配”,但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号,达到改善信号质量的目的。节能效果显著。 图5-1 图5-2 六、RS-232、RS-422、RS-485在新大陆公司一些项目上的应用问题 2008年8月份公司在解决邵三能美火灾主机“传输移报”消警过程中发现,现场有些火灾RS422接口与上位机RS232的连接过程中,有些隧道的的接线方法有漏或有误,比如:玉华隧道等主机RS422接口的数据接收端数据线未连接,即R+,R-线都没接上,这直接导致了火灾主机无法收到从上位机下传的06H应答指令,导致“传输移报”长期报警无法消警。 另外宅上隧道等主机RS422接口的接地线未接上,而且玉华隧道机房工控机的接口卡端口出现损块,不排除是当时RS422与RS232连接时,接地线未连接或连接不正确而导致的,因为电子系统接地是非常重要的,但常常被忽视,接地处理不当往往会导致电子系统不能稳定工作甚至危及系统安全。尤其是在工作环境比较恶劣和传输距离较远的情况下,对于接地的要求更为严格,否则接口损坏率较高。忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患。(具体请参看上文四、RS-422与RS-485的接地问题) 此外,针对传输线上的匹配问题,考虑到短距离与低速率下可以不用考虑终端匹配。并且在邵三高速现场进行正常接线后已能解决所存在的问题,因此未对线路并接终接电阻。以 下根据邵三高速能美火灾报警主机RS422与RS422-RS232转换器之间的数据线及地的连接 所画的示意图。 图6-1、邵三高速火灾报警主机RS422与RS422-RS232转换器之间的数据线及地连接图 欢 迎 阅 读~ 欢 迎 阅 读~
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