通信接口类型 rs232 rs485 rs422ppt课件
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串口通信RS232和RS485简介PLC与控制设备之间的通信基本上都是基于串行通信接口,采用其对应的通信协议进行控制的,而对于串行通信接口,常用的包括RS232、RS422、RS485。
一、RS232串行通信接口RS-232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准,被广泛用于计算机串行接口外设连接,有些老式PC机上就配置有RS232接口。
RS232的工作方式是单端工作方式,这是一种不平衡的传输方式,收发端信号的逻辑电平都是相对于信号地而言的,RS232最初是DET(数字终端设备)和DCE(数据通信设备)一对一通信,也就是点对点,一般是用于全双工传送,当然也可以用于半双工传送。
此外,RS232是负逻辑,逻辑电平是±5~±15V,传输距离短,只有15米,实际应用可以达到50米,但是再长的距离就须加调制了。
最初RS232标准物理接口是25个引脚的,因为常用的是9个引脚,后来就基本采用DB9连接器了,RS232的DB9连接器的引脚定义见下图:在DB9的9个引脚中,并不是所有的信号端都使用的,比如说RTS/CTS只有在半双工方式中作发送和接收时的切换用,而在全双工方式中,因配置双向通道所以不需要。
一般来说,在全双工方式中RS232标准接线只要三条线就足够了,两根数据信号线TXD/RXD,一根信号地线GND。
双方连接的方式是将TXD和RXD交叉连接,信号地直接相接,然后将各自的RTS/CTS,DSR/DTR短接,将DCD和RI悬空就可以。
二、RS485串行通信接口1、概况为改进RS232通信距离短、速率低的缺点,1983年,RS-485通讯接口被电子工业协会(Electronics Industries Association EIA)批准为一种通讯接口标准。
使用RS-485作为物理层的常用标准协议主要有工业HART总线、modbus协议、Profibus DP等等。
第三章RS-232、RS-422与RS-485标准第一节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,最初都是由美国电子工业协会制订并发布的,RS-232在1962年发布,命名为EIA-232,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。
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。
因此在应用中,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。
第二节RS-232C接口RS-232C标准(协议)的全称是EIA-RS-232C标准,其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会,RS(Recommended Standard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改,在这之前,有RS232B、RS232A。
RS-323C标准是美国电子工业协会与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,RS-232是PC机与通信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,而RJ45接口通常用于数据传输,最常见的应用为网卡接口。
通讯问题,和交通问题一样,也有高速、低速、拥堵、中断等等各种情况。
如果把串口通讯比做交通,UART比作车站,那么一帧的数据就好比汽车。
汽车跑在路上,要遵守交通规则。
如果是市内,一般限速30、40,而高速公路则可以到120。
而汽车走什么路,限速多少,就要看协议怎么规定了。
常见的串口协议有RS-232、RS-422、RS-485等,他们之间有何细微差别?下面我们就一起来探讨一下。
一、RS232讲解个人计算机上的通讯接口之一,由电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA) 所制定的异步传输标准接口。
通常RS-232 接口以9个引脚(DB-9) 或是25个引脚(DB-25) 的型态出现,一般个人计算机上会有两组RS-232 接口,分别称为COM1 和COM2。
RS232电气接口分为DB9和DB25,定义如下图:其实大部分时间不用所有接口都焊接,简化图如下:二、RS422讲解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。
实际上还有一根信号地线,共5根线。
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。
一个主设备(Master),其余为从设备(Slave),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10×4k+100Ω(终接电阻)。
其实大部分时间不用所有接口都焊接,简化图如下:三、RS485讲解RS-485又名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。
1 数据通信所谓数据通信,就是从数据源产生的数据,经过硬件线路或软件线路的连接(统称信道),按照一定的通信规程(协议),形成数据流传到另一方的过程。
计算机与各种用途的终端之间,以及计算机相互之间,都需要数据通信,遥测、遥信、遥控、自控、雷达等等都需要数据处理与传输,也都离不开数据通信。
2 RS-232接口介绍目前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。
在数据通信领域中包括各种终端和计算机端口在内的设备称作数据终端设备,即DTE。
与之相比,调制解调器和其他通信设备,则称作数据通信设备,即DCE。
数据终端设备和数据通信设备之间的分界是连接它们的插件,而对这一分界的说明,则是从:物理、电气以及逻辑上进行数据交换的规则,它是由接口标准规定的。
最常用的EIA RS-232标准,EIA标准的很多内容以被其他许多标准化组织所采纳。
RS-232C是1969年EIA提出的建议标准(Recommend Standard),232则表示一个具体通信标准的识别号码,后缀C表明此标准最后的修订版本。
RS-232C标准适用于数据终端设备与数据通信设备之间、速率范围从0到20000b/s 的串行数据传输。
此标准限制数据终端设备和数据通信设备之间的电缆长度为15m,RS-232C标准的另一部分是规定用电缆接头作为数据终端设备和数据通信设备的接插件,这就是熟知的DB-25接插件。
电缆两端都装备有“凸形”插头,通常它被设计成能插到调制解调的DB-25凹形插座上。
后来IBM的PC机将RS-232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。
波仕电子对RS-232的通信距离标准进行了改进,增加到了500-1000米,并且提交到了EIA,见波仕的EX232产品。
RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,RS-232是PC机与通信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,而RJ45接口通常用于数据传输,最常见的应用为网卡接口。
1RS-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。
422与RS-485串行接口标准,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,在早期PC通信中比较常见,RS-422的最大传输距离为4000英尺,最大传输速率为10Mb/s2RS-485与RS-422一样,其最大传输距离约为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米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。
这些异步串行通讯接口都应用于计算机测控系统中,RS232C 是美国电子工业协会正式布的串行总线标准,也是目前最常用的串行接口标准,用于实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通讯。
RS232C串行接口总线适用于:设备之间的通讯距离不大于15米,传输速率最大为20kB/s。
3一个完整的RS232C接口有22根线,采用标准的25芯插头座。
RS232C采用逻辑,逻辑“1”:-5V~-15V,逻辑“0”:+5V~+15V缺点:数据传输速度慢、通讯距离短、未规定校准的连接器、接口处各信号间易产生串扰。
41、RS-232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。
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。
RS232、RS422、RS485通讯特点和比较一、什么是RS-232 接口?(1) RS-232 的历史和作用在串行通讯时,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EIA RS-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-232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RS-232 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。
(2)RS-232 接口的电气特性在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+15V 。
RS-232-C 最常用的9 条引线的信号内容如下所示DB-9 1 2 3 4 5 6 7 8 9DB-25 8 3 2 20 7 6 4 5 22定义DCD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS RI(3) 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RS-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,只需三条接口线,即'发送数据TXD'、'接收数据RXD'和'信号地GND'。