串口是一種接口標(biāo)準(zhǔn),它規(guī)定了接口的電氣標(biāo)準(zhǔn),簡單說只是物理層的一個標(biāo)準(zhǔn)。沒有規(guī)定接口插件電纜以及使用的協(xié)議,所以只要我們使用的接口插件電纜符合串口標(biāo)準(zhǔn)就可以在實際中靈活使用,在串口接口標(biāo)準(zhǔn)上使用各種協(xié)議進(jìn)行通訊及設(shè)備控制。所以485的使用范圍廣,通用性強。典型的串行通訊標(biāo)準(zhǔn)是RS232和RS485。
RS232(又稱EIA RS232)是常用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)之一,由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)公司、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機(jī)終端生產(chǎn)廠家于1970年共同制定。
它具有信號線少、靈活的波特率選擇、采用負(fù)邏輯傳送和傳送距離較遠(yuǎn)等特點。
計算機(jī)通訊接口之一,通常 RS232 接口以9個引腳 (DB-9) 或是25個引腳 (DB-25) 的型態(tài)出現(xiàn),一般個人計算機(jī)上會有兩組 RS232 接口,分別稱為 COM1 和 COM2。
連接器使用型號為DB-25的25芯插頭座。一些設(shè)備與PC機(jī)連接的RS232接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采DB-9的9芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。
智能儀表是隨著80年代初單片機(jī)技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的,現(xiàn)在世界儀表市場基本被智能儀表所壟斷。究其原因就是企業(yè)信息化的需要,企業(yè)在儀表選型時其中的一個必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信接口。最初是數(shù)據(jù)模擬信號輸出簡單過程量,后來儀表接口是RS232接口,這種接口可以實現(xiàn)點對點的通信方式,但這種方式不能實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。隨后出現(xiàn)的RS485解決了這個問題。
RS485無具體的物理形狀,根據(jù)工程的實際情況而采用的接口。
RS232接口的工作原理:
該智能轉(zhuǎn)換器必須解決兩個關(guān)鍵問題,即如何從RS232線上獲得電源和RS485、RS422接口驅(qū)動所需的功率,和如何智能控制RS485、RS422的收發(fā)使能。
RS485接口的工作原理:
以差分傳輸來應(yīng)對共模干擾
當(dāng)RS485芯片接收到差分電壓大于200mV時,RO腳輸出低電平,而本身DI可以輸出1.5V的差分電壓。因此有足夠的余量來支持長距離傳輸以及各種環(huán)境噪聲的干擾。
RS485芯片工作原理
為了消除在通信電纜中的信號反射,一般使用雙絞線來避免干擾。對于比較長的連接,一般的做法是在RS-485總線的開始和末端都并接終端電阻,因為大多數(shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在120Ω左右。
1、RS232:傳輸電平信號接口的信號電平值較高(信號“1”為“-3V至-15V”,信號“0”為“3至15V”),易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL電平(0~“<0.8v”,1~“>2.0V”)不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。另外抗干擾能力差。
2、RS485:傳輸差分信號邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6) V表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V表示。接口信號電平比RS-232降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。
1、RS232:RS232傳輸距離有限,最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為15米,且只能點對點通訊,最大傳輸速率最大為20kB/s。
2、RS485:RS485最大無線傳輸距離為1200米。最大傳輸速率為10Mbps,在100Kb/S的傳輸速率下,才可以達(dá)到最大的通信距離。
采用阻抗匹配、低衰減的專用電纜可以達(dá)到1800米!超過1200米,可加中繼器(最多8只),這樣傳輸距離接近10Km。
RS232:可以采用三芯雙絞線、三芯屏蔽線等。
RS485:可以采用兩芯雙絞線、兩芯屏蔽線等。在低速、短距離、無干擾的場合可以采用普通的雙絞線,反之,在高速、長線傳輸時,則必須采用阻抗匹配(一般為120Ω)的RS485專用電纜(STP-120Ω(用于RS485 & CAN)一對18AWG),而在干擾惡劣的環(huán)境下還應(yīng)采用鎧裝型雙絞屏蔽電纜(ASTP-120Ω(用于RS485 & CAN)一對18AWG)。
RS232:RS232接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器,不能支持多站收發(fā)能力,所以只能點對點通信,不支持多點通訊。
RS485:RS485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個收發(fā)器。即具有多站通訊能力,這樣用戶可以利用單一的RS485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。