RS232 与 RS422 与 RS485选择

本文详细分析了RS-232C接口存在的传输距离短、速率低、电平偏移及抗干扰能力差的问题,并对比介绍了RS-422A接口的差分电路优势,使其在抗干扰和传输距离上有显著提升。此外,还提及了RS-485接口作为RS-422A的变型,其在半双工通信中的应用,传输距离和速度更优,常需要通过转换器与RS-232C接口配合使用。

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  一、   RS-232C接口存在的问题

1、传输距离较短、传输速率低

       RS-232C总线标准受电容允许值的约束,使用时距离一般不超过15米,最高传输速率为20Kbps。

2、电平偏移

     RS-232C总线要求收发双方共地。通信距离大时,收发双方的地点位差别较大,在信号地上有比较大的地电流并产生压降。

3、抗干扰能力差

    RS-232C在电平转换时采用单端输入输出,在传输的过程中当干扰和噪声混在正常的信号中。为了提高信噪比,RS-232C总线标准不得不采用比较大的电压摆幅。

二、RS-422A接口

  

      差分电路能从地线干扰中拾取有效信号,差分器可以分辨200mv以上电位差。若传输过程中混入干扰和噪声,由于差分放大器的作用,可以使干扰和噪声相互抵消。因此可以避免和大大减弱地线干扰和电磁干扰的影响。RS-422A传输速率(90Kbps)时,传输距离可以达到1200米。

三、RS-485接口

  

着计算机在工业的广泛应用控制局域网络也深入应用到各行各业之中现行的诸多控 制系统若采用单机控制方式已越来越难以满足设备控制的要求因为往往我们所控制的设备 只是整个系统的一个基本单元它既需要外部输入一些必要的信息同时也需要向外部输出自 身的运行参数和状态所有这些都要求我们采用控制网络技术将众多设备有机地连成一体以 保证整个系统安全可靠地运行目前在我国应用的现场总线中RS-485/RS-422 使用最为 普遍当用户要将基于标准的RS-232 接口设备如PC 机连接至由RS-485/RS-422 构成 的通讯网络时则必须作RS-232RS-485/RS-422之间的电平转换传统的做法是在设备 内扩展一个通讯适配卡由通讯适配卡实现电平转换内部主机再通过并行总线读出或写入数 据显然这种设计方法存在下列缺点 A.由于适配卡是基于某一种总线标准扩展的而不是基于RS-232电平标准所以其应用 范围受到限制只能一种适配卡适用一种总线如ISA 适配卡不可能插入STD总线或用户自 定义的总线其通用性较差 B.虽然实现的仅仅是电平转换但是由于需要考虑扩展总线的接口和增加一个标准的 UART 并且需要占用系统的其它宝贵资源使硬件和软件变得过于复杂 C.复杂的硬件设计大大增加了元器件的数目和电路板面使适配卡的成本过高 D.由于采用内置插卡方式使变更通信方式比较麻烦如将半双工通信方式设置为全双工 方式等另外维修和测试也比较麻烦 E.对于现有的基于RS-232的设备在无法变动系统软件和硬件的情况下显然适配卡无 法将这些设备连成基于RS-485RS-422通信网络的分布式系统为了克服上述缺点同时考虑到RS-232 接口的自身特点我们设计了一种小巧的无须外部供电的智能收发转换器实 现RS-232RS-485/RS-422之间的电平转
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