RS232/RS485應用分析

一、通信概述

通信設備從早期的郵件，電報，電話，傳真，傳呼機，手機，電腦，一路發展下來，而且隨著科技的發展，世界必將由一個網絡組成，所以，在未來開發的設備中，也必然要求大部分的設備都帶有通信的功能。

設備與設備之間互相通信，就要有一座橋梁把二者連接起來，那就是傳輸通路與通信協議。傳輸通路由傳輸介質與傳輸接口組成，傳輸介質可分為有線和無線傳輸介質兩大類。

有線傳輸介質在數據傳輸中只作為傳輸介質，而非信號載體。 計算機網絡中流行使用的有線傳輸介質為：銅線和玻璃纖維。

銅線具有便宜，安裝容易的特點，在現在工業應用中普遍應用，在應用中主要有兩種基本的銅線類型：雙絞線和同軸電纜。雙絞線可減小流過電流所輻射的能量，也可防止來自其他通信線路上信號的干擾，對于一些要求比較高的項目上，還需要給雙絞線加上屏蔽層；同軸電纜由一對同軸導線組成。同軸電纜頻帶寬，損耗小，具有比雙絞線更強的抗干擾能力和更好的傳輸性能。按阻抗值不同，同軸電纜可分為基帶和寬帶兩種，同軸電纜是目前局域網與有線電視網中普遍采用的比較理想的傳輸介質。

所謂玻璃纖維介質，就是指現在所流行的光纖傳輸，他的兩邊有一個激光發生器與一個激光接收器，組成一整套通信線路，由于光纖傳輸距離遠，因此現很多在工程都是采用“光端機＋光纖”的模式。

結合我在工程中經常應用的通信模式，與“南方的老樹51CPLD開發板”上具有的RS232通信、RS485通信兩種，詳細講解下這兩種通信方式的應用。

二、什么是RS232接口

首先介紹下什么是RS232接口，什么是RS485接口。

RS232接口是1970年由美國電子工業協會（EIA）聯合貝爾系統、 調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備（DTE）和數據通訊設備（DCE）之間 串行二進制數據交換接口技術標準”該標準規定采用一個25個腳的 DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規定，還對各種信號的電平加以規定。DB25的串口一般只用到的管腳只有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）這三個，隨著設備的不斷改進，現在DB25針很少看到了，代替他的是DB9的接口，DB9所用到的管腳比DB25有所變化，是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）這三個。因此現在都把RS232接口叫做DB9。

元器件常識：市場上把公頭的接插件叫做DRXX，母頭的叫DBXX，比如我們電腦上的串口，在市場上叫做DR9，不是DB9，很多人都誤叫做DB9，實際上的DB9是兩個把兩個DR9互相連接在一起的接口。
在文章中，我把所有的串口設備接口都統一叫做RS232接口。

三、什么是RS485接口

由于RS232接口標準出現較早，難免有不足之處，主要有以下四點：

（1） 接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與TTL 電平不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，在異步傳輸時，波特率為20Kbps；因此在“南方的老樹51CPLD開發板”中，綜合程序波特率只能采用19200，也是這個原因。

（3） 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容易產生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

（4） 傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50英尺，實際上也只能用在50米左右。

針對RS232接口的不足，于是就不斷出現了一些新的接口標準，RS-485就是其中之一，它具有以下特點：

1. RS-485的電氣特性：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。

2. RS-485的數據最高傳輸速率為10Mbps 。

3. RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。

4. RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺，實際上可達 3000米，另外RS-232接口在總線上只允許連接1個收發器， 即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設備網絡。

因為RS485接口組成的半雙工網絡，一般只需二根連線（我們一般叫AB線），所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。

四、RS232/RS485轉換電路

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由于有的設備是232接口的，有的是485接口的，如果有一臺232接口的設備與一臺485接口的設備通信，那就需要一個轉換器，把232接口的設備的232信號轉換成485信號，然后再與485接口的設備通信，這個轉換器就是RS232/RS485轉換電路。如果是兩臺232接口的設備要進行遠距離的通信，那只要加上兩個RS232/RS485轉換電路就可以了。
以上的RS232/RS485轉換電路上采用從計算機串口偷電技術，市場上稱之為“無源RS232/RS485轉換電路”，而“有源RS232/RS485轉換電路”，電路原理圖與上圖差不多，只是電源部分改點而已，有興趣的朋友可以到網上搜索下這方面的資料，很多的。

面對市場，我們提供“無源RS232/RS485轉換電路”、“有源RS232/RS485轉換電路”，對于工程應用上，我們還有導軌式的安裝方式，工程上安裝、維護都比較方便。有做工程的朋友如果有需要，可以跟我或者我們公司銷售部聯系。

五、485工作站

由于232是點對點的通信，不能實現多機之間互相通信，而485就可以實現多機通信，因此，越來越被多數工程師所采用。485工作站示意圖如圖