RS232 rs-422 RS-485的由来与区别
- 格式:doc
- 大小:401.50 KB
- 文档页数:18
RS232,RS422,RS485的区别技术资料介绍RS-232C、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,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。
1、RS-232-CRS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。
RS232通信接口RS232接口芯片RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。
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-2 32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。
RS-232串口通信电子书内容有串口通信基础知识,用汇编语言开发串口通信应用程序,windows api串口编程,使用MSCOMM控件编程。
等。
在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。
RS-232-C接口(又称EIARS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。
(“RS-232-C”中的“-C”只不过表示RS-2 32的版本,所以与“RS-232”简称是一样的)它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB-25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。
后来IBM的PC机将RS232简化成了DB-9连接器,从而成为事实标准。
而工业控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三条线。
二、RS-232接口的电气特征在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。
即:逻辑“1”为-3到-15V;逻辑“0”为+3到+15 V。
(RS-232-C最常用的9条引线的信号内容如下所示)DB-9123456789DB-2583220764522定义DCDRXDTXDDTRGNDDSRRTDCTSRI三、RS-232接口的物理结构RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-9插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端。
PC机的R S-232口为9芯针插座。
一些设备与PC机连接的RS-232接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需要三条接口线,即“发送数据TXD”、“接收数据RXD”和“信号地GND”。
RS-232传输线采用屏蔽双绞线。
四、RS-232传输电缆长度由RS-232-C标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为50英尺,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10%-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过50英尺,美国DEC公司曾规定容许畸变为10%而得出下面实验结果。
其中1号电缆为屏蔽电缆,型号为DECP.NO.9107723内有三对双绞线,每对有22#AWG组成,其外覆以屏蔽线。
2号电缆为不带屏蔽的电缆。
型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。
RS232发展的将RS-232收发器集成到RS-232设计已经经历了20多年的历史。
本应用笔记回顾了RS-232收发器的发展过程,对每一进程的技术优势以及带给用户的益处进行了详细说明。
以业内领先的Maxim器件为示例介绍RS-232收发器的演变。
引言在过去的25年,为了满足RS-232的发展对RS-232收发器进行了多次修改。
这些创新设计包括:集成电荷泵、高ESD保护、自动关断(AutoShutdown™)、3.3V单电源供电、宽带、电平转换等,封装尺寸也在不断缩小。
这些改进增强了器件功能,有助于简化RS-232接口设计,减少器件数量,节省电路板面积。
作为RS-232收发器产品的领导者,Maxim Integrated Products推出了超过158种具有增值功能的RS-232器件,以满足广泛的应用需求。
本应用笔记回顾了RS-232收发器的关键功能,从其发展过程看,RS-232收发器的演变也反映了串口通信的发展需求。
背景EIA/TIA-232-E标准于1962年发布,此后进行了4次修改,以满足不断变化的串口通信要求。
EIA/TI A-232-E标准的官方名称是“数据终端设备(DTE)与数据电路端设备(CTE)之间串行交换二进制数据的接口”,可以简单地定义为:主机系统(DTE)与外设系统(CTE)之间的串行数据通信(图1)。
图1. DTE至DCE系统框图,电路采用MAX214收发器,显示两台PC的DTE与DCE之间的连接。
应用历史历史上,RS-232串行通信常常用于连接计算机和外围设备,比如:调制解调器、打印机、键盘、游戏手柄、鼠标等。
近几年,大部分这类应用已经转为通用串行总线(USB)等其它通信协议。
现在,RS-232串行通信主要用于GPS、POS、血糖仪、条形码扫描仪、汽车数据通信设备、机顶盒、游戏机等需要低成本、低速率(低于1Mbps)的通信系统。
RS-232 IC的演进过程虽然RS-232收发器设计经历了重大演进,但在当前应用中,工程师仍然使用RS-232协议。
从图2可以看出RS-232的创新进程,我们将在后续章节逐一讨论。
图2. RS-232收发器的发展进程集成电荷泵最初的RS-232 IC需要采用双电源(+15V和-15V)供电,以支持RS-232发送器的正、负输出摆幅(请参考图3 ,通道1)。
而大多数系统只提供一个电源,这就需要外部电荷泵对单电源进行倍压,然后再进行反相。
二十世纪八十年代,Maxim率先将电荷泵集成到RS-232收发器内,创造出首款单电源供电的RS-232 IC MAX232。
这是最早推出的能够对电源电压进行倍压、反相转换,支持RS-232发送器电路的RS-232收发器。
图3. RS-232信号,通道1为发送器输出的总线信号;通道2为接收器的逻辑输出信号。
在随后推出的产品中,例如MAX3232,EIA-232电平被定义成为5kΩ负载提供±5V驱动。
利用新的低压差输出技术,Maxim推出了内置电荷泵、可提供稳定的±5.5V输出的RS-232收发器。
这种设计允许收发器以最小的电源电流提供兼容于RS-232的输出电平。
集成电荷泵如何工作呢? 第一个电荷泵的工作类似于倍压器,如果忽略少量损耗,该电荷泵能够把5V 电源电压转换成+10V;第二个电荷泵配置成反相器,将+10V电压转成-10V,当然实际应用会存在少量损耗。
所产生的±10V电源用于RS-232发送器供电。
较高的ESD保护任何RS-232器件都会在所有引脚提供静电放电(ESD)保护能力(典型值为±2kV),避免器件处理、装配过程中受到ESD冲击而损坏。
由于手持设备和便携设备采用RS-232串行通信,这类应用需要更高的ESD 保护能力,以承受人体模式的静电冲击(HBM,工业标准要求高于±2kV的ESD保护)。
Maxim提供的具有E SD保护的RS-232收发器均在RS-232发送器输出和接收器输入引脚集成了±15kV人体模式的ESD保护。
有些器件,比如MAX3238E,在RS-232总线和CMOS引脚提供±15kV的ESD保护。
具有±15kV ESD保护的RS-232器件通常与标准的RS-232器件具有相同的引脚和功能,无需更改电路板布线即可替换器件。
例如,MAX3232与MAX3232E具有相同引脚排列、封装类型和功能。
低压工作从历史上看,RS-232兼容器件最少需要两路供电电压,一路大于+5V,一路小于(更负) -5V,这两路电源用于支持发送器提供至少±5V的输出摆幅。
图4所示波形中,如果系统可以提供±12V电源,则可满足这一输出电平的需求。
而目前绝大多数系统中都不具备±12V (或其它电压)电源,为了采用单电源提供两路供电电压,Maxim公司开发了众多内置电源转换器的收发器。
图4. RS-232输出电平摆幅以下内容讨论了各种双电源供电的特殊需求。
3.0V至5.5V单电源供电虽然大部分RS-232系统采用5V单电源供电,但越来越多的应用要求器件工作在3.3V电源。
在3.3V 单电源供电系统中,器件工作在3.3V非常重要,同时也要求RS-232器件能够兼容于3V逻辑接口。
采用类似于5V单电源供电器件的技术,Maxim推出了能够工作在3.0V至5.5V单电源的收发器产品。
与单5V供电的RS-232收发器相同,采用3.0V至5.5V单电源供电的器件同样集成了两路电荷泵电源。
这类RS-232器件由于采用了低压差发送器,在采用低至±5.5V的电荷泵电源供电时能够满足±5V最小摆幅的要求。
因此,这些器件工作在3V单电源时仍然兼容于RS-232规范。
虽然这类产品可以工作在最低3.0V,但也可以工作在最高5.5V电压,即同一器件可以支持3.3V和5V设计。