现场总线与RS232、RS485的本质区别

博客介绍了PC与智能设备通讯的传统方式,如RS232、RS485、以太网等,指出其存在功能单一、不通用等问题,而现场总线技术能解决相关问题。还详细阐述了485和422的区别,包括全双工与半双工概念,以及它们的电气接口特点等。
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以往,PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式,主要取决于设备的接口规范。但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层,如果要实现数据的双向访问,就必须自己编写通讯应用程序,但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范,只能实现较单一的功能,适用于单一设备类型,程序不具备通用性。在RS232或RS485设备联成的设备网中,如果设备数量超过2台,就必须使用RS485做通讯介质,RS485网的设备间要想互通信息只有通过“主(Master)”设备中转才能实现,这个主设备通常是PC,而这种设备网中只允许存在一个主设备,其余全部是从(Slave)设备。而现场总线技术是以ISO/OSI模型为基础的,具有完整的软件支持系统,能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。现场总线设备自动成网,无主/从设备之分或允许多主存在。在同一个层次上不同厂家的产品可以互换,设备之间具有互操作性。

485和422之间究竟区别在哪里
1,认识何为全双工,何为半双工:
   全双工:同一时刻既可发又可收。
   半双工:同一时刻不可能既发又收,收发是时分的。
   全双工要求:收与发各有单独的信道。可用于实现两个站之间通讯及
               星型网,环网。不可用于总线网。
              
   半双工要求:收发可共用同一信道,可用于各种拓扑结构的局域 网络
               最常用于总线网。
   半双工数据速率理论上是全双工的一半。
2,搞清RS422与RS485:
    RS422至少分别有一个差分发送口和差分接收口。两节点通讯时,一方的发送口与另一方的接收口相连。需两对线。
    RS422不能直接用于三电以上的直接互连,当然不能直接用总线连接。
    RS485的差分发送口与自身的差分接收口同相并连,多点间通过 RS485只需一对线。
    RS422的发送口如与其接收口同相并连,就变成RS485。
3,又于RS422可接成RS485,所以它们的电气参数必然完全相同。
4,需要说一下,很多人经常把RS232,RS422,RS485误称为通讯或网络协议,这是很不应该的,其实它们仅是关于通讯的一个机械和电气接口标准(顶多是网络协议中的物理层面)。

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<think>首先,用户的问题是基于提供的引用内容:"我想查询rs232rs485、rs422是否属于uart串口通信"。我需要参考用户给的引用[^1]、[^2]、[^3]、[^4],并结合系统指令来回答。 关键点是:"rs232rs485、rs422是否属于uart串口通信"。从引用中提取相关信息: - 引用[^1]:提到"串口通信:UART、RS232、RS422、RS485",暗示这些是串口通信的一部分。 - 引用[^2]:明确说"RS-232是一个串行通信接口标准",并区分了UART(单片机上的串口,使用的是TTL电平,不遵循RS-232标准)。 - 引用[^3]:讨论了RS485RS232的电气特性,并提到RS485电平TTL电平兼容。 - 引用[^4]:标题是"串口通信、UART、RS485RS232、RS422",暗示它们是相关概念。 现在,分析关系: - UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种硬件设备或协议,用于异步串行通信。它定义了数据传输的基本方式(如起始位、数据位、停止位)。 - RS232RS485、RS422是电气标准,定义了物理层特性,如电压水平、信号传输方式等。 从引用[^2]:电脑的COM口使用RS232标准,而单片机上的UART使用TTL电平(5V逻辑)。所以,UART本身是协议,而RS232RS485、RS422是具体的实现标准。 因此,回答的核心是:UART是串口通信的核心协议,而RS232RS485、RS422是在不同物理层上实现UART协议的电气标准。 所以,rs232rs485、rs422属于UART串口通信的范畴,但不是UART本身;它们是基于UART的物理层实现。 结构化回答: 1. **澄清概念**:解释UART是什么,以及RS232RS485、RS422是什么。 2. **回答问题**:明确回答rs232rs485、rs422是否属于UART串口通信。 3. **基于引用**:使用引用支持论点。 4. **系统指令**:使用中文回答;确保数学表达式格式正确(但这里可能不涉及数学);生成相关问题;添加引用标识。 5. **格式**:回答结构清晰;结尾添加相关问题。 最终回答结构: - 开头简要解释。 - 详细说明每个概念。 - 总结并直接回答问题。 - 生成相关问题。 回答:RS232RS485、RS422是基于UART协议的电气标准,因此属于UART串口通信的范畴。 生成相关问题: 1. UART协议的基本原理是什么? 2. RS232和TTL串口的区别是什么? 3. RS485在工业应用中的优势有哪些? 添加引用标识:[^1], [^2], [^3], [^4] 在相关部分末尾。 </think>### RS232RS485、RS422 UART 串口通信的关系 根据您提供的引用内容,我将逐步解释 RS232RS485、RS422 是否属于 UART 串口通信。核心结论是:**RS232RS485、RS422 是基于 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)协议的电气实现标准,因此它们属于 UART 串口通信的范畴。** 下面我将详细说明原因。 #### 1. **UART 串口通信的本质** - UART 是一种**异步串行通信协议**,定义了数据传输的基本规则,例如: - 起始位、数据位(通常 8 位)、停止位的时序。 - 无需外部时钟信号的异步传输方式。 - UART 本身是逻辑层面的协议,可以独立于物理层存在。例如,在单片机或嵌入式系统中,UART 直接使用 TTL 电平(逻辑“1”为 +5V,逻辑“0”为 0V),这被称为 **TTL 串口**(如引用[^2]所述)。 - 因此,UART 是串口通信的核心基础,广泛应用于各种设备中。 #### 2. **RS232RS485、RS422 的定位** - 这些是**物理层电气标准**,定义了信号电平、传输距离、抗干扰能力等物理特性,但它们都基于 UART 的逻辑协议。换句话说: - **RS232**:一个串行通信接口标准,规定逻辑“1”为 -3V 到 -15V,逻辑“0”为 +3V 到 +15V(引用[^2])。它常用于电脑 COM 口,实现 UART 协议在较长距离(通常不超过 15 米)的可靠传输。引用[^2]明确指出:“RS-232 是一个串行通信接口标准”,但它 UART 协议兼容。 - **RS485**:一种差分信号标准,逻辑“1”以两线间电压差 +2V 到 +6V 表示,逻辑“0”以 -2V 到 -6V 表示(引用[^3])。它支持多点通信(如总线结构),适用于工业环境。引用[^3]提到:“该电平 TTL 电平兼容,可方便 TTL 电路连接”,这意味着 RS485 可以无缝对接 UART 设备。 - **RS422**:类似于 RS485 的差分标准,但主要用于点对点通信。它同样采用差分信号以提高抗干扰性,并兼容 UART 的数据帧结构(引用[^1]和[^4])。 - **关键点**:RS232RS485、RS422 都不是独立的通信协议,而是 UART 协议在不同环境和需求下的物理层实现。引用[^2]明确指出:“单片机(如 stm32)的 UART/USART,这个也叫串口,但它不遵循 RS-232 标准,使用的是 TTL 电平”。这说明了 UART 协议是核心,而 RS232/RS485/RS422 是其电气变体。 #### 3. **总结:是否属于 UART 串口通信?** - **是**。RS232RS485、RS422 都基于 UART 协议,用于实现串行通信的物理传输: - UART 定义了“如何打包数据”(如起始位和停止位)。 - RS232/RS485/RS422 定义了“如何传输数据”(如电压电平)。 - 因此,它们属于 UART 串口通信的完整生态系统。在实际应用中: - UART + TTL 电平:适合短距离(如单片机之间的通信)。 - UART + RS232:适合中等距离的 PC 和设备通信。 - UART + RS485/RS422:适合长距离、高干扰的工业场景(如自动化控制系统)[^1][^3][^4]。 如果您有具体应用场景(如选择哪种标准),我可以进一步分析。
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