RS485、RS232、RS422通信协议学习总结

还是老样子,在进行文章的阅读之前,希望读者能花几分钟的时间了解下RS232和RS485在进行学习最好,视频以生动且专业的态度清晰明了的讲解了RS485和RS232的基本原理和概述。

下面是来自B站大佬:爱上半导体的讲解视频,看完后我相信你也会认为RS485和RS232确实简单

5分钟看懂!串口RS232 RS485最本质的区别!_哔哩哔哩_bilibili

一、RS232

硬件特性:

全双工串行,速率1Mbps,其传输波特率为19200bund/s,距离15m,容易产生共模干扰

且只能一对一通信

电平特性:
当输出电平为-5V到-15V时代表逻辑”1“
当输出电平为-5V到+15V时代表逻辑”0”

常用转换IC收发器:
MAX3232

这是嘉立创的关于RS232的免费验证板,可自行下载验证:
LCYZB-172-V1_(LC(立创))LCYZB-172-V1中文资料_价格_PDF手册-立创电子商城 (szlcsc.com)

总结:通信距离太短,通信速度较慢,现在工业上已经用得比较少了

二、RS485:

硬件特性:

半双工串行通信,距离1500m,速率:10Mbps,可实现多设备组网:根据所用的RS485转换芯片的不同,组网设备数量的上限为64,128,256个不等。
两条差分线:A和B,双绞线,抗干扰性强

特别注意:附近的电焊或者雷电最容易形成干扰
对于发送端:
当2V<A-B<6V时候,    RS485被认为发送高电平(逻辑1)
当-6V<A-B<-2V时候,RS485被认为发送低电平(逻辑0)
对于接收端:
当A-B>0.2V时候,  RS485被认为收到高电平(逻辑1)
当A-B<-0.2V时候,RS485被认为收到低电平(逻辑0)


常用转换IC收发器:SSP485
电路设计方面:
A信号加上拉电阻
B信号加下拉电阻
A、B之间加一个120Ω的电阻,用于抵消RS485的信号反射
进行多设备通信的时候,从设备的距离离主线设备越近越好
RS485收发器的速度越快线长就越短

这是大佬根据经验得出来的公式(很重要):

传输线缆损耗经验公式:传输距离(m)*数据速率(bps)<10^7

这是嘉立创的关于RS485的免费验证板,可自行下载验证:

LCYZB-134-V1_(LC(立创))LCYZB-134-V1中文资料_价格_PDF手册-立创电子商城 (szlcsc.com)

总结:通信距离长,通信速度较快,抗干扰能力强,且能够多设备组网,现在工业上主要用于单片机和PLC进行远距离的通信,未来想走工业这一块的读者可以考虑深度学习一下RS485。

三、RS422(相当于全双工的RS485)

硬件特性:

全双工串行通信,距离1500m,速率:10Mbps,最多能实现一主十从
四条通信线,分别是用于接收和发送的两对差分线:双绞线,抗干扰性强

特别注意:附近的电焊或者雷电最容易形成干扰
对于发送端:
当2V<A-B<6V时候,    RS422被认为发送高电平(逻辑1)
当-6V<A-B<-2V时候,RS422被认为发送低电平(逻辑0)
对于接收端:
当A-B>0.2V时候,  RS422被认为收到高电平(逻辑1)
当A-B<-0.2V时候,RS422被认为收到低电平(逻辑0)
常用转换IC收发器: SSP485
电路设计方面:
A信号加上拉电阻
B信号加下拉电阻
A、B之间加一个100Ω的电阻,用于抵消RS422的信号反射
进行多设备通信的时候,从设备的距离离主线设备越近越好

这是嘉立创的关于RS422的免费验证板,可自行下载验证:

LCYZB-134-V1_(LC(立创))LCYZB-134-V1中文资料_价格_PDF手册-立创电子商城 (szlcsc.com)

总结:拥有RS485的绝大部分优点,但是不能组网,用得也比较少

### RS485RS232RS422 通信协议的区别 #### 协议特性对比 - **通信类型** - RS232 使用的是单端通信(Point-to-Point),而 RS485RS422 则采用差分通信(Differential)[^1]。 - **传输距离** - 对于 RS232 来说,其最大有效传输范围大约为 15 米;相比之下,RS485 可支持最远达 1200 米的数据传送,这使得它更适合长距离的应用场景[^4]。 - **通信方式** - RS232 主要用于实现点对点间的通讯,即一次仅能连接两个装置进行数据交换。相反地,RS485 支持多点通信(Multi-Point),理论上可以在同一总线上挂载至多 128 个节点参对话过程[^3]。至于 RS422,则同样具备多点通信的能力,不过通常被配置成全双工模式下的两台设备间高效的信息交互方案[^2]。 - **抗干扰性和速率** - 就电磁兼容性而言,由于采用了平衡线路设计原理,所以无论是 RS485 还是 RS422 都拥有比 RS232 更出色的噪声抑制效果以及更高的可靠度,在恶劣环境下也能保持稳定工作状态。另外,在速度方面,虽然三者都能达到相当高的波特率水平(比如 RS232 最高可达约 115,200bps),但是当涉及到更快速度的需求时(例如超过此限值),则只有像 RS485RS422 才能满足要求,因为它们能够提供高达 10Mbps 的理论峰值吞吐量。 #### 应用场合分析 - **RS232**:鉴于上述特点,这种传统的串行接口非常适合那些对于成本敏感且不需要太复杂拓扑结构的小型项目里头作为基本输入输出手段来使用,尤其是在个人电脑周边外设领域内非常普遍。然而随着技术进步,现在更多情况下会被 USB 等新型接口所取代。 - **RS485**:凭借优秀的电气特性和灵活组网优势,成为众多工业级产品首选之一,特别是在自动化控制系统内部构建分布式I/O模块网络或是远程监控站点之间的互连等方面表现尤为突出。此外还经常出现在诸如智能建筑管理系统(Smart Building Management System)当中负责传递来自不同位置传感器采集到的各种参数信息给中央处理单元(Central Processing Unit)。 - **RS422**:该标准主要面向高性能需求的任务执行环境之中,特别是需要确保实时响应性的场合下显得尤为重要。典型例子包括但不限于军事装备上的指挥链路建立或者是航空航天业内的飞行器姿态调整指令发送接收等关键环节上发挥着不可替代的作用。
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