1、串行接口标准.txt 始终相信，这世间，相爱的原因有很多，但分开的理由只有一个-爱的还不够。人生有四个存折：健康 情感 事业和金钱。如果健康消失了，其他的存折都会过期。 一、串口简介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
2、/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-
3、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。因此在视频界的应用，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。如录像机厂家中的 Sony 与松下对录像机的 RS-422 控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如Louth、Odetis 协议是公开的，而 ProLINK 则是基于 Profile 上的。二、RS-232 串行接口标准目前 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。RS-2
4、32 采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。 收、发端的数据信号是相对于信号地，如从 DTE 设备发出的数据在使用 DB25 连接器时是 2 脚相对 7 脚（信号地）的电平。典型的 RS-232 信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5+15V，负电平在-5-15V 电平。当无数据传输时，线上为 TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从 TTL 电平到 RS-232 电平再返回 TTL 电平。接收器典型的工作电平在+3+12V 与-3-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为 2V 至 3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约 15 米
5、，最高速率为 20kb/s。RS-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 37k。所以 RS-232 适合本地设备之间的通信。其有关电气参数参见下表。 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
6、最大值) 空载 +/-25V +/-6V +/-6V驱动器负载阻抗() 3K7K 100 54摆率(最大值) 30V/s 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() 3K7K 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三、RS-422 与 RS-485 串行接口标准 1平衡传输 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，将其中一线定义为 A，另
7、一线定义为 B。 通常情况下，发送驱动器 A、B 之间的正电平在+2+6V，是一个逻辑状态，负电平在-26V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地 C，在 RS-485 中还有一“使能”端，而在RS-422 中这是可用可不用的。 “使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态” ，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将 AA 与 BB 对应相连，当在收端 AB 之间有大于+200mV 的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV 时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常
8、在 200mV 至 6V 之间。2RS-422 电气规定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。即一个主设备（Master） ，其余为从设备（Salve） ，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是 104k+100（终接电阻） 。RS-422 四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必
9、须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF 握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。 RS-422 的最大传输距离为 4000 英尺（约 1219 米） ，最大传输速率为 10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在 100kb/s 速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般 100 米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为 1Mb/s。RS-422 需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在 300 米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 RS-422 有关电气参数见表 1 3RS-
10、485 电气规定 由于 RS-485 是从 RS-422 基础上发展而来的，所以 RS-485 许多电气规定与 RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485 可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。 而采用四线连接时，与 RS-422 一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比 RS-422 有改进， 无论四线还是二线连接方式总线上可多接到 32 个设备。RS-485 与 RS-422 的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485 是-7V 至+12V 之间，而 RS-422 在-7V 至+7V
11、之间，RS-485 接收器最小输入阻抗为 12k，RS-422 是 4k；RS-485 满足所有 RS-422 的规范，所以 RS-485 的驱动器可以用在 RS-422 网络中应用。RS-485 有关电气规定参见表 1。 RS-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。 RS-485 需要 2 个终接电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在 300 米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两端。
