RS-232、RS-485與以(yǐ)太網介紹

1.RS-232

1.1 RS-232介紹

     RS232接口是(shì)1970年由美國(guó)電子(zǐ)工業協會（EIA）聯合貝爾系統、 調制解調器廠家及計算機終端生産廠家共同制定的(de)用于(yú)串行通訊的(de)标準。它的(de)全名是(shì)“數據終端設備（DTE）和(hé / huò)數據通訊設備（DCE）之(zhī)間 串行二進制數據交換接口技術标準”該标準規定采用一(yī / yì ／yí)個(gè)25個(gè)腳的(de) DB25連接器，對連接器的(de)每個(gè)引腳的(de)信号内容加以(yǐ)規定，還對各種信号的(de)電平加以(yǐ)規定。DB25的(de)串口一(yī / yì ／yí)般隻用到(dào)的(de)管腳隻有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）這(zhè)三個(gè)，随着設備的(de)不(bù)斷改進，現在(zài)DB25針很少看到(dào)了(le／liǎo)，代替他(tā)的(de)是(shì)DB9的(de)接口，DB9所用到(dào)的(de)管腳比DB25有所變化，是(shì)2（RXD）、3（TXD）、5（GND）這(zhè)三個(gè)。因此現在(zài)都把RS232接口叫做DB9。

元器件常識：市場上(shàng)把公頭的(de)接插件叫做DRXX，母頭的(de)叫DBXX，比如我們電腦上(shàng)的(de)串口，在(zài)市場上(shàng)叫做DR9，不(bù)是(shì)DB9，很多人(rén)都誤叫做DB9，實際上(shàng)的(de)DB9是(shì)兩個(gè)把兩個(gè)DR9互相連接在(zài)一(yī / yì ／yí)起的(de)接口。

RS-232采取不(bù)平衡傳輸方式，即所謂單端通訊.

1.2 接口的(de)電氣特性

在(zài)RS-232-C中任何一(yī / yì ／yí)條信号線的(de)電壓均爲(wéi / wèi)負邏輯關系。即：邏輯"1"，-5--15V；邏輯"0" +5- +15V。噪聲容限爲(wéi / wèi)2V。即要(yào / yāo)求接收器能識别+3V的(de)信号作爲(wéi / wèi)邏輯"0"，高到(dào)-3V的(de)信号作爲(wéi / wèi)邏輯"1"。

1.3 9針串行口的(de)針腳功能

針腳            功能                              針腳             功能

1         載波檢測(DCD)                       6         數據準備好(DSR)

2         接受數據(RXD)                       7         請求發送(RTS)

3         發出(chū)數據(TXD)                        8        清除發送(CTS)

4         數據終端準備好(DTR)             9        振鈴指示(RI)

5         信号地(dì / de)線(SG)

2.RS-485

2.1 RS-485介紹

由于(yú)RS-232-C接口标準出(chū)現較早，難免有不(bù)足之(zhī)處，主要(yào / yāo)有以(yǐ)下四點：

1. 接口的(de)信号電平值較高，易損壞接口電路的(de)芯片，又因爲(wéi / wèi)與TTL 電平不(bù)兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。

2. 傳輸速率較低，在(zài)異步傳輸時(shí)，波特率爲(wéi / wèi)20Kbps。

3.接口使用一(yī / yì ／yí)根信号線和(hé / huò)一(yī / yì ／yí)根信号返回線而(ér)構成共地(dì / de)的(de)傳輸形式，這(zhè)種共地(dì / de)傳輸容易産生共模幹擾，所以(yǐ)抗噪聲幹擾性弱。

4.輸距離有限，最大(dà)傳輸距離标準值爲(wéi / wèi)50英尺，實際上(shàng)也(yě)隻能用在(zài)50米左右。

針對RS232接口的(de)不(bù)足，于(yú)是(shì)就(jiù)不(bù)斷出(chū)現了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)些新的(de)接口标準，RS-485就(jiù)是(shì)其中之(zhī)一(yī / yì ／yí)，它具有以(yǐ)下特點：

1. RS-485的(de)數據最高傳輸速率爲(wéi / wèi)10Mbps

2. RS-485接口是(shì)采用平衡驅動器和(hé / huò)差分接收器的(de)組合，抗共模幹能力增強，即抗噪聲幹擾性好。

3. RS-485接口的(de)最大(dà)傳輸距離标準值爲(wéi / wèi)4000英尺，實際上(shàng)可達3000米，另外RS-232-C接口在(zài)總線上(shàng)隻允許連接1個(gè)收發器， 即單站能力。而(ér)RS-485接口在(zài)總線上(shàng)是(shì)允許連接多達128個(gè)收發器。即具有多站能力,這(zhè)樣用戶可以(yǐ)利用單一(yī / yì ／yí)的(de)RS-485接口方便地(dì / de)建立起設備網絡。

因RS-485接口具有良好的(de)抗噪聲幹擾性，長的(de)傳輸距離和(hé / huò)多站能力等上(shàng)述優點就(jiù)使其成爲(wéi / wèi)首選的(de)串行接口。 因爲(wéi / wèi)RS485接口組成的(de)半雙工網絡，一(yī / yì ／yí)般隻需二根連線，所以(yǐ)RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。

    RS485接口連接器采用DB-9的(de)9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的(de)鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。

2.2 RS-485的(de)電氣特性

邏輯"1"以(yǐ)兩線間的(de)電壓差爲(wéi / wèi)+（2-6） V表示；邏輯"0"以(yǐ)兩線間的(de)電壓差爲(wéi / wèi)-（2-6）V表示。接口信号電平比RS-232-C降低了(le／liǎo)，就(jiù)不(bù)易損壞接口電路的(de)芯片， 且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。

3.工業以(yǐ)太網

3.1工業以(yǐ)太網介紹

工業以(yǐ)太網是(shì)基于(yú)IEEE 802.3 (Ethernet)的(de)強大(dà)的(de)區域和(hé / huò)單元網絡。通常認爲(wéi / wèi)工業以(yǐ)太網主要(yào / yāo)是(shì)通過采用交換式以(yǐ)太網、全雙工通信、流量控制機虛拟局域網等技術，減輕以(yǐ)太網負荷，提高網絡的(de)實時(shí)響應時(shí)間，與商用以(yǐ)太網兼容的(de)控制網絡。  

3.2工業以(yǐ)太網的(de)優勢與不(bù)足 

1.優勢  

①以(yǐ)太網是(shì)統一(yī / yì ／yí)的(de)總線網絡技術、特别是(shì)在(zài)高速數據傳輸方面更具優勢。而(ér)現在(zài)在(zài)工業界存在(zài)着幾十種現場總線的(de)協議标準，在(zài)多種協議并存且互不(bù)相讓的(de)情況下，已經被廣泛采用的(de)以(yǐ)太網如能向下延伸并進入控制層，那麽它将成爲(wéi / wèi)統一(yī / yì ／yí)現場總線的(de)希望。

②以(yǐ)太網是(shì)當今世界上(shàng)最流行也(yě)是(shì)最成熟的(de)網絡技術，具有價格低、速度高、易于(yú)組網等優點，并且易于(yú)與Internet連接。絕大(dà)多數操作系統都支持以(yǐ)太網的(de)通信協議。

③用戶運行費用大(dà)大(dà)降低。用戶不(bù)需要(yào / yāo)單獨學習一(yī / yì ／yí)種新網絡技術，也(yě)不(bù)必爲(wéi / wèi)更換設備耗費大(dà)量資金和(hé / huò)精力。  

2.不(bù)足  

①以(yǐ)太網的(de)信道(dào)分配方式采用帶有沖突監測的(de)載波偵聽多路訪問協議CSMA/CD，适合于(yú)突發性數據的(de)傳輸，不(bù)具有實時(shí)性。是(shì)一(yī / yì ／yí)種非确定性的(de)網絡系統；

②在(zài)工業環境下，以(yǐ)太網的(de)可靠性會有一(yī / yì ／yí)定程度上(shàng)的(de)降低，以(yǐ)太網采用超時(shí)發送機制，單點故障容易擴散到(dào)整個(gè)網絡系統，從而(ér)使其癱瘓；

③以(yǐ)太網的(de)接口電路還比較複雜和(hé / huò)昂貴，因而(ér)它并不(bù)适合所有的(de)自動化設備，并不(bù)能在(zài)與簡單的(de)傳感器和(hé / huò)執行器相連時(shí)，體現出(chū)更大(dà)的(de)優越性；

④總線供電技術發展還不(bù)夠完善，這(zhè)對于(yú)環境惡劣危險的(de)場合影響較大(dà)。