RS-232C, RS-422A, and RS-485 are communication standards of EIA (Electronic Industries Association). Among the serial communication interface standards, RS-232C has been widely used in various applications and even as standard equipment on computers. Used to connect to serial servers or DTU devices. Usually, sensors and actuators also include these interfaces, many of which can be controlled through serial communication.
The main serial communication interface standards that are widely used
● RS232
● RS422
● RS485
RS232
RS232 stands for Recommended Standard Number 232, Universal Interface for TIA/EIA-232-F. RS232 as an interface has been the standard for interconnecting data circuit terminal equipment (DCE) with data terminal equipment (DTE) for many years. There are various forms of RS232 interfaces on the market. However, due to their different designs and configurations, they are easily converted into other forms. Examples of this interface are RS 232’C’, RS 232’D’, RS 232 V.10, RS 232 V.28.
RS232 можно найти практически на каждом персональном компьютере:
RS232 - это полный стандарт, включающий в себя не только электрические, но и физические и механические характеристики. Такие как соединительное оборудование, контакты и названия сигналов. Интерфейс "точка-точка", RS232 способен поддерживать соответствующие расстояния на скоростях до 20 Кбит/с. Хотя в спецификации не указано, возможны скорости более 115,2 Кбит/с при условии, что соединение короткое и используется надлежащее заземление. Длина кабеля обычно составляет 30 футов, а при использовании кабеля с низкой емкостью возможна длина более 200 футов.
Шина RS232 - это несимметричная шина, обеспечивающая полнодуплексную связь между двумя парами приемник/передатчик, называемыми оконечным оборудованием данных (DTE) и оборудованием передачи данных (DCE). Каждый приемник имеет передающий сигнал, который соединяется с принимающим сигналом на другом конце. Поэтому между двумя сторонами существует разница в сшивке. Обычно персональный компьютер является DTE, а подключенное периферийное устройство - DCE.
Каждый передатчик посылает данные, изменяя напряжение на линии. Напряжение выше 3 В - это двоичные нули, а напряжение ниже -3 В - двоичные нули. Между этими напряжениями значение не определено. Для преобразования логических уровней (0 и 5 В) в эти уровни и обратно можно использовать микросхему преобразования RS-232, такую как 1488, 1489 или вездесущий MAX232.
Типичный интерфейс RS232 состоит из стартовых битов, битов данных, битов четности (если они есть) и стоповых битов. При обмене данными с ПК типичным форматом является 8 бит данных, без паритета и 1 стоповый бит (8N1). Также распространены семь битов данных, четные биты четности и один стоповый бит (7E1). Как показано на рисунке, стартовый бит обычно равен нулю, а стоповый - 1. Официальная спецификация не описывает какой-либо протокол связи, включая использование стартовых/стоповых битов.
RS422
RS422 соответствует стандарту TIA/EIA-422-B, RS485 - TIA/EIA-485-A. Оба интерфейса представляют собой сбалансированную витую пару со скоростью передачи данных до 10 Мбит/с и расстоянием до 1,2 км. Являясь дифференциальными шинами, каждая из них использует для передачи данных сигналы от 1,5 до 6 В. (Примечание: дифференциальная сбалансированная шина обеспечивает более высокую помехоустойчивость по сравнению с аналогичной односторонней несбалансированной шиной, такой как RS232).
Стандарт RS422 был введен для устранения недостатков RS-232C. К этим недостаткам относятся низкая скорость и передача данных на небольшие расстояния. В этом стандарте определены тактовая синхронизация и ее назначение. Примерами этого стандарта являются 9-контактный и 25-контактный разъемы D Sub.
The RS422 interface is a multipoint interface that enables one-way communication from a transmitter to multiple receivers over a pair of wires, up to 10 unit loads (UL). If the device receiving the data wants to communicate with the transmitter, the designer must use a separate dedicated bus between each receiver and transmitter. (Using this return bus will allow full-duplex transmission.) Therefore, RS422 is rarely used between more than two nodes.
RS485
Интерфейс RS485 представляет собой двунаправленную связь по паре проводов между несколькими приемопередатчиками. Согласно спецификации, шина может содержать до 32 приемопередатчиков UL. Многие производители выпускают дробные приемопередатчики UL, увеличивая максимальное количество устройств до более чем 100.
The RS485 standard was introduced to address the shortcomings of RS422. The flaw of RS422 is that the driver circuit cannot be turned off. RS 485 utilizes three status logic to deactivate each transmitter individually.
Интерфейсы RS422 и RS485 обычно используют тот же формат стартовый бит/данные/стоп-бит, что и RS232. Более того, существует несколько конвертеров, которые могут переходить от RS-232 к RS-485 и обратно. Но помните, что RS232 - это полнодуплексный интерфейс, а RS485 - полудуплексный.
Некоторые производители микроконтроллеров предлагают встроенные UART со специальной функциональностью RS485.
Преимущества последовательной передачи данных перед параллельной
Myth: Serial ports/buses are slower than parallel ports/buses because only a little bit of data is transferred per unit time. Even the clock rate of the serial port/bus may be faster than the clock rate of the parallel port/bus and allow for higher data flow speeds. Factors that make serial communication better than parallel communication are:
● Не требуется синхронизация: Если используется не синхронизированный и асинхронный тип последовательной связи, то проблема рассогласования тактовых импульсов между каналами/каналами отсутствует.
● Требуется меньше места: Конфигурации с последовательной передачей данных требуют меньше места, поскольку при последовательном соединении требуется меньше кабелей. Наличие дополнительного пространства позволяет обеспечить хорошую изоляцию между каналами передачи данных и соседними компонентами связи.
● Отсутствие перекрестных помех: В близлежащем пространстве мало проводников. Поэтому вероятность перекрестных помех мала.
● Низкая стоимость: Последовательные каналы связи дешевле параллельных.
Ключевые слова: 4gdtu
