RS485，RS422，RS232和RS423的快速參考

RS485，RS422，RS232和RS423的快速參考

介紹

線路驅動器和接收器通常用于在網絡上的兩個或多個點（節點）之間交換數據。在存在感應噪聲，地電平差異，阻抗不匹配，無法有效偏置空閑線路條件以及與網絡安裝相關的其他危險的情況下，可靠的數據通信可能是困難的。

如果上升和/或下降時間小于信號從發射器傳輸到接收器的時間的一半，則應將兩個或多個元件（驅動器和接收器）之間的連接視為傳輸線。已經制定了標準以確保不同制造商提供的單元之間的兼容性，并且允許在指定距離和/或數據速率上傳輸數據的合理成功。電子工業協會（EIA）制定了處理數據通信的RS485，RS422，RS232和RS423標準。通常建議處理典型網絡中可能遇到的實際問題。之前標有前綴的EIA標準“

單端數據傳輸

元素之間的電子數據通信通常分為兩大類：單端和差分。RS232（單端）于1962年推出，盡管有關其早期消亡的傳言，仍然在整個行業得到廣泛應用。該規范允許以相對較慢的數據速率（高達20K比特/秒）和短距離（高達50Ft。@最大數據速率）從一個發送器到一個接收器的數據傳輸。

建立用于雙向（全雙工）通信的獨立信道。RS232信號由相對于系統公共電壓（電源/邏輯地）的電壓電平表示。“空閑”狀態（MARK）具有相對于公共信號電平為負的信號電平，而“有效”狀態（SPACE）具有相對于公共信號電平為正的信號電平。

RS232有許多握手線（主要用于調制解調器），并且還規定了通信協議。一般情況下，如果未連接到調制解調器，如果未在軟件中禁用或在硬件中考慮（環回或上拉），則握手線會出現很多問題。RTS（請求發送）在某些應用程序中確實有一些實用性。

RS423是另一種單端規格，通過RS232進行增強操作; 但是，它尚未在該行業中廣泛使用。

差分數據傳輸

當以高數據速率或在現實世界環境中長距離通信時，單端方法通常是不充分的。差分數據傳輸（平衡差分信號）在大多數應用中提供卓越的性能。差分信號可以幫助抵消地面移位和感應噪聲信號的影響，這些信號可能表現為網絡上的共模電壓。

RS422（差分）設計用于比RS232更遠的距離和更高的波特率。在最簡單的形式中，可以使用RS232到RS422（再返回）的一對轉換器來形成“RS232延長線”。數據速率高達100K比特/秒，距離高達4000英尺。可以使用RS422。RS422還指定用于多點（聚會線路）應用，其中只有一個驅動器連接到多達10個接收器的“總線”并在其上傳輸。

雖然多點“類型”應用程序具有許多理想的優點，但RS422設備不能用于構建真正的多點網絡。真正的多點網絡由連接在單個總線上的多個驅動器和接收器組成，任何節點都可以在其中傳輸或接收數據。

“準”多點網絡（4線）通常使用RS422設備構建。這些網絡通常用于半雙工模式，其中系統中的單個主設備向網絡上的幾個“從”設備之一發送命令。通常，主計算機尋址一個設備（節點），并從該設備接收響應。這種類型的系統（4線，半雙工）通常被構造成避免多點網絡上的“數據沖突”（總線爭用）問題（更多關于在瞬間在雙線網絡上解決該問題）。

RS485滿足真正的多點通信網絡的要求，該標準在單（2線）總線上指定多達32個驅動器和32個接收器。隨著“自動”中繼器和高阻抗驅動器/接收器的引入，這種“限制”可以擴展到網絡上的數百（甚至數千）個節點。RS485在“三態”模式下和斷電時擴展了驅動器和接收器的共模范圍。此外，RS485驅動程序能夠承受“數據沖突”（總線爭用）問題和總線故障情況。

為了解決多點網絡中經常出現的“數據沖突”問題，可以構造硬件單元（轉換器，中繼器，微處理器控制器）以保持接收模式直到它們準備好發送數據。單主系統（許多其他通信方案可用）提供了一種簡單明了的方法來避免典型的2線，半雙工，多點系統中的“數據沖突”。主設備通過尋址該單元向“從節點”發起通信請求。硬件檢測到傳輸的起始位，并自動啟用（動態）RS485變送器。一旦發送了一個字符，硬件將在大約1-2微秒內恢復到接收模式（至少使用艾寶物聯轉換器，中繼器和遠程I / O板）。

可以發送任意數量的字符，并且發送器將自動重新觸發每個新字符（或者在許多情況下，“面向比特”的定時方案與網絡偏置一起用于全自動操作，包括任何波特率和/或任何通信規范，例如9600，N，8,1）。一旦“從”單元被尋址，由于自動裝置的快速發射器關閉時間，它能夠立即響應。沒有必要在網絡中引入長延遲以避免“數據沖突”。由于不需要延遲，因此可以構建網絡，利用高達100％的吞吐量來利用數據通信帶寬。

以下是RS232，RS423，RS422和RS485的規格。如果需要進一步的信息。我們為該領域遇到的大多數問題提供解決方案。任何評論和/或更正將不勝感激。