全面解析RS232、RS485、RS422、RJ45接口的區(qū)別和各自的應(yīng)用
RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),RS-232是PC機(jī)與通信中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232采取不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊,而RJ45接口通常用于數(shù)據(jù)傳輸,最常見的應(yīng)用為網(wǎng)卡接口。
RS-232是為點(diǎn)對點(diǎn)(即只用一對收、發(fā)設(shè)備)通訊而設(shè)計(jì)的,其驅(qū)動器負(fù)載為3~7kΩ。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信。
422與RS-485串行接口標(biāo)準(zhǔn),RS-422、RS-485與RS-232不一樣,數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線,在早期PC通信中比較常見,RS-422的最大傳輸距離為4000英尺,最大傳輸速率為10Mb/s
RS-485與RS-422一樣,其最大傳輸距離約為1219米,最大傳輸速率為10Mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mb/s。
這些異步串行通訊接口都應(yīng)用于計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)中,RS232C 是美國電子工業(yè)協(xié)會正式布的串行總線標(biāo)準(zhǔn),也是目前最常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn),用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通訊。RS232C串行接口總線適用于:設(shè)備之間的通訊距離不大于15米,傳輸速率最大為20kB/s。
一個(gè)完整的RS232C接口有22根線,采用標(biāo)準(zhǔn)的25芯插頭座。RS232C采用邏輯,邏輯“1”:-5V~-15V,邏輯“0”:+5V~+15V
缺點(diǎn):數(shù)據(jù)傳輸速度慢、通訊距離短、未規(guī)定校準(zhǔn)的連接器、接口處各信號間易產(chǎn)生串?dāng)_。
1、RS-232是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA(Electronic Industry Association)制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫,232為標(biāo)識號,C表示修改次數(shù)。RS-232-C總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號線,包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道,在多數(shù)情況下主要使用主通道,對于一般雙工通信,僅需幾條信號線就可實(shí)現(xiàn),如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,驅(qū)動器允許有2500pF的電容負(fù)載,通信距離將受此電容限制,例如,采用150pF/m的通信電纜時(shí),最大通信距離為15m;若每米電纜的電容量減小,通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號傳送,存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題,因此一般用于20m以內(nèi)的通信。
RS232通訊的基礎(chǔ)知識:RS232通訊又叫串口通訊方式。是指計(jì)算機(jī)通過RS232國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議用串口連接線和單臺設(shè)備(控制器)進(jìn)行通訊的方式。
通訊距離:9600波特率下建議在13米以內(nèi)。
通訊速率(波特率 Baud Rate):缺省常用的是 9600 bps,常見的還有 1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大,傳輸速度越快,但穩(wěn)定的傳輸距離越短,抗干擾能力越差。
2、RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí),廣泛采用RS-485 串行總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復(fù)。 RS-485采用半雙工工作方式,任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài),因此,發(fā)送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便,可以省掉許多信號線。應(yīng)用RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng),其允許最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器。
RS485通訊的基本知識:RS485和RS232的基本的通訊機(jī)理是一致的,他的優(yōu)點(diǎn)在于彌補(bǔ)了RS232 通訊距離短,不能進(jìn)行多臺設(shè)備同時(shí)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理的缺點(diǎn)。
計(jì)算機(jī)通過 RS232 RS485轉(zhuǎn)換器,依次連接 多臺 485設(shè)備(門禁控制器),采用輪詢的方式,對總線上的設(shè)備輪流進(jìn)行通訊。
接線標(biāo)示是 485+ 485- ,分別對應(yīng)鏈接設(shè)備(控制器)的 485+ 485-。
3、RS422是雙端線傳送信號,通過傳輸線驅(qū)動器,把邏輯電平變換成電位差,完成始端的信息怤;通過傳輸線接收器,把電位差轉(zhuǎn)變成邏輯電平,實(shí)現(xiàn)終端的信息接收。總線,RS485和RS422電路原理基本相同,都是以差動方式發(fā)送和接受,不需要數(shù)字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠(yuǎn)的根本原因,這正是二者與RS232的根本區(qū)別,因?yàn)镽S232是單端輸入輸出,雙工工作時(shí)至少需要數(shù)字地線 發(fā)送線和接受線三條線(異步傳輸),還可以加其它控制線完成同步等功能。RS422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發(fā)互不影響,而RS485只能半雙工工作,發(fā)收不能同時(shí)進(jìn)行,但它只需要一對雙絞線。RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發(fā)器線路上可連接臺設(shè)備。
S422比RS232傳輸信號距離長,速度快,傳輸率最大為10Mbit/s,在此速率下電纜允許長度為120米,如果采用較低傳輸速率,如9000波特率時(shí),最大距離可達(dá)1200米。
RRS422每個(gè)通道要用二條信號線,如果一條是邏輯“1”狀態(tài),另一條為邏輯“0”。電路由發(fā)送器、平衡連接電纜、電纜終端負(fù)載、接收器幾部分組成。在電路中規(guī)定只許有一個(gè)發(fā)送器,可有多個(gè)接收器,因此通常采用點(diǎn)對點(diǎn)通訊方式。
RS422通訊基礎(chǔ)知識:他的通訊原理和RS485類似,區(qū)別在于他的總線是兩組雙絞線(4根線),分別標(biāo)示為R+ R- T+ T- .缺點(diǎn)是布線成本高,容易搞錯(cuò)。現(xiàn)在用得比較少。
4、RJ45是各種不同接頭的一種類型(例如:RJ11也是接頭的一種類型,不過它是電話上用的);RJ45頭跟據(jù)線的排序不同的法有兩種,一種是橙白、橙、綠白、藍(lán)、藍(lán)白、綠、棕白、棕;另一種是綠白、綠、橙白、藍(lán)、藍(lán)白、橙、棕白、棕;因此使用RJ45接頭的線也有兩種即:直通線、交叉線。RJ45 型網(wǎng)線插頭又稱水晶頭,共有八芯做成,廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)和 ADSL 寬帶上網(wǎng)用戶的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間網(wǎng)線(稱作五類線或雙絞線)的連接。在具體應(yīng)用時(shí),RJ45 型插頭和網(wǎng)線有兩種連接方法(線序),RJ45 型網(wǎng)線插頭引腳號的識別方法是:手拿插頭,有 8 個(gè)小鍍金片的一端向上,有網(wǎng)線裝入的矩形大口的一端向下,同時(shí)將沒有細(xì)長塑料卡銷的那個(gè)面對著你的眼睛,從左邊第一個(gè)小鍍金片開始依次是第1 腳、第2 腳、…、第8 腳。
以太網(wǎng) 10/100Base-T 接口:
Pin Name Deion
1 TX+ Tranceive Data+ (發(fā)信號+)
2 TX- Tranceive Data- (發(fā)信號-)
3 RX+ Receive Data+ (收信號+)
4 n/c Not connected (空腳)
5 n/c Not connected (空腳)
6 RX- Receive Data- (收信號-)
7 n/c Not connected (空腳)
8 n/c Not connected (空腳)
以太網(wǎng) 100Base-T4 接口:
Pin Name Deion
1 TX_D1+ Tranceive Data+
2 TX_D1- Tranceive Data-
3 RX_D2+ Receive Data+
4 BI_D3+ Bi-directional Data+
5 BI_D3- Bi-directional Data-
6 RX_D2- Receive Data-
7 BI_D4+ Bi-directional Data+
8 BI_D4- Bi-directional Data-
1 white/orange
2 orange/white
3 white/green
4 blue/white
5 white/blue
6 green/white
7 white/brown
8 brown/white
注:RJ45接口采用差分傳輸方式,tx+、tx-是一對雙絞線,擰在一起可以減少干擾。
以往,PC與智能設(shè)備通訊多借助RS232、RS485、以太網(wǎng)等方式,主要取決于設(shè)備的接口規(guī)范。但RS232、RS485只能代表通訊的物理介質(zhì)層和鏈路層,如果要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向訪問,就必須自己編寫通訊應(yīng)用程序,但這種程序多數(shù)都不能符合ISO/OSI的規(guī)范,只能實(shí)現(xiàn)較單一的功能,適用于單一設(shè)備類型,程序不具備通用性。
在RS232或RS485設(shè)備聯(lián)成的設(shè)備網(wǎng)中,如果設(shè)備數(shù)量超過2臺,就必須使用RS485做通訊介質(zhì),RS485網(wǎng)的設(shè)備間要想互通信息只有通過“主(Master)”設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn),這個(gè)主設(shè)備通常是PC,而這種設(shè)備網(wǎng)中只允許存在一個(gè)主設(shè)備,其余全部是從(Slave)設(shè)備。而現(xiàn)場總線技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎(chǔ)的,具有完整的軟件支持系統(tǒng),能夠解決總線控制、沖突檢測、鏈路維護(hù)等問題。現(xiàn)場總線設(shè)備自動成網(wǎng),無主/從設(shè)備之分或允許多主存在。在同一個(gè)層次上不同廠家的產(chǎn)品可以互換,設(shè)備之間具有互操作性。
來源:數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理
責(zé)任編輯:售電衡衡
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