有关RS232和RS485接口的问答

什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？ <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

答： 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。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。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 DB25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。

（1）接口的信号内容 实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表1所示

（2）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”，-5— -15V；逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1” 附表1

引脚序号	信号名称	符号	流向	功能
2	发送数据	TXD	DTE→DCE	DTE发送串行数据
3	接收数据	RXD	DTE←DCE	DTE接收串行数据
4	请求发送	RTS	DTE→DCE	DTE请求DCE将线路切换到发送方式

 

5	允许发送	CTS	DTE←DCE	DCE告诉DTE线路已接通可以发送数据
6	数据设备准备好	DSR	DTE←DCE	DCE准备好
7	信号地			信号公共地
8	载波检测	DCD	DTE←DCE	表示DCE接收到远程载波
20	数据终端准备好	DTR	DTE→DCE	DTE准备好
22	振铃指示	RI	DTE←DCE	表示DCE与线路接通,出现振铃

　

(3) 接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C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”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。

（4）传输电缆长度由RS-232C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公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。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。附表2 DEC 公司的实验结果

波特率	1 号电缆传输距离（英尺）	2 号电缆传输距离（英尺）
110	5000	3000
300	5000	3000
1200	3000	3000
2400	1000	500
4800	1000	250
9600	250	250

  

2. 什么是RS-485接口？它比RS-232-C接口相比有何特点？

答： 由于RS-232-C接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：

（1） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

（2） 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。

（3） 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式， 这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

（4） 传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能 用在50米左右。

针对RS-232-C的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：

1. RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片， 且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。

2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps

3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。

4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器， 即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。

因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）。

3. 采用RS485接口时，传输电缆的长度如何考虑？

答： 在使用RS485接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆（线径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100欧 时所得出。（曲线引自GB11014-89附录A）。由图中可知，当数据信 号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，则电缆长度被限制在1200M。实际上，图中的曲线是很保守的，在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如：当数据信号速率为600Kbit/S时，采用24AWG电缆，由图可知最 大电缆长度是200m，若采用19AWG电缆（线径为0。91mm）则电缆长 度将可以大于200m；若采用28AWG 电缆（线径为0。32mm）则电缆 长度只能小于200m。

 

电气参数

  

规定	RS232	RS422	R485
工作方式	单端	差分	差分
节点数	1收、1发	1发10收	1发32收
最大传输电缆长度	50英尺	400英尺	400英尺
最大传输速率	20Kb/S	10Mb/s	10Mb/s
最大驱动输出电压	+/-25V	-0.25V～+6V	-7V～+12V
驱动器输出信号电平 (负载最小值)	负载	+/-5V～+/-15V	+/-2.0V	+/-1.5V
驱动器输出信号电平 (空载最大值)	空载	+/-25V	+/-6V	+/-6V
驱动器负载阻抗(Ω)	3K～7K	100	54
摆率(最大值)	30V/μs	N/A	N/A
接收器输入电压范围	+/-15V	-10V～+10V	-7V～+12V
接收器输入门限	+/-3V	+/-200mV	+/-200mV
接收器输入电阻(Ω)	3K～7K	4K(最小)	≥12K
驱动器共模电压		-3V～+3V	-1V～+3V
接收器共模电压		-7V～+7V	-7V～+12V

表1

     以上是我在学习过程中整理的一些资料，希望对初学者能够有点帮助。
     RS485－232转换器特别注意电压问题。一般均采用有源电源的模块。而且输入电压一定要足够，否则输出的信号由于现场的干扰从而位于模糊区，从而达不到计算机识别的电平或者输出信号出错。