在UART的串口通讯中,常有三种物理电气接口标准协议,分别是:RS-232、RS-422、RS-485 。
1. RS232
RS-232是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。
RS-232 一般由RXD(2)、TXD(3)、GND(5) 三条线组成; 其特点是:
(1)RS232属于全双工串行通信。
(2)只能实现点对点的通讯方式,不能实现联网功能。
(3)总线速率一般在20Kbps,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。
2.RS422
全双工通讯,以差分信号表征逻辑“0”和逻辑“1”,数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用两对双绞线;两根发送两根接收。
RS422是双端线传送信号,通过传输线驱动器,把逻辑电平变换成电位差,完成信息传输;通过传输线接收器,把电位差转变成逻辑电平,实现终端的信息接收。其允许最多并联10个节点接收器。
3. RS485
半双工通讯,以差分信号表征逻辑“0”和逻辑“1”,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;
RS-485总线,常用于要求通信距离为几十米到上千米的情况。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
4.总结
RS-422和RS-485与RS-232的根本区别是,以差动方式发送和接收,不需要数字地线。差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因,因为RS232是单端输入输出,双工工作时至少需要数字地线 、发送线和接收线(异步传输),还可以加其它控制线完成同步等功能。
RS-422通讯原理和RS485类似,区别在于他的总线是两组双绞线(4根线),分别标示为R+ R- T+ T- .缺点是布线成本高,容易搞错。现在用得比较少。
RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。RS422和RS485在19kpbs下能传输1200米。用新型收发器线路上可连接台设备。