RS-232C串行通信接口与RS-485串行通信接口有什么不同？

时间：2023-01-17 12:50:01

关键字： RS-232C串行通信接口 RS-485串行通信接口

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[导读]RS-232C标准(即EIA-RS-232C标准)是由美国电子工业协会(Electronic Industry Association，EIA)制定的数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间进行串行数据交换的通信接口技术标准，其中：缩写RS(Recommended Standard)代表“推荐标准”，数字232为“标志号”，字母C表示最新一次修改。

RS-232C串行通信接口

RS-232C标准(即EIA-RS-232C标准)是由美国电子工业协会(Electronic Industry Association，EIA)制定的数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间进行串行数据交换的通信接口技术标准，其中：缩写RS(Recommended Standard)代表“推荐标准”，数字232为“标志号”，字母C表示最新一次修改。

计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS-232-C接口(又称EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。

一个完整的RS-232C接口有22根线，采用标准的25芯DB-25接口(见图4-25)。目前广泛采用的是简化后的9芯DB-9接口(见图4-26)，其引脚定义见表4-17。而在实际应用时，通常仅使用RXD、TXD和GND引脚。

RS-232C接口标准采用负逻辑，+3~+15V为逻辑0，-15~-3V为逻辑1。TTL器件的电源电压是5V，其高电平和低电平分别约为3.4V和0.2V。CMOS器件的电源电压范围为+3~+18V，高电平接近电源电压，低电平接近0V。因此，RS-232C接口电平与TTL电平及CMOS电平不兼容，需要进行电平转换后才能相连。常用的TTL与RS-232C电平的转换芯片是MAX232，其引脚和内部逻辑功能如图4-27所示。

图4-27 MAX232的引脚和内部逻辑功能

需要指出，PC串口采用的是RS-232接口标准，需按照如图4-28所示的方式与单片机串口连接。另外，采用TTL电平和采用RS-232C电平的串口数据传输距离不同，TTL串口的传输距离在1m范围内，而RS-232C串口的传输距离在15m范围内。RS-232C串口的传输速度范围为0~20000bit/s。

图4-28单片机串口与PC串口的电路连接

RS-485串行通信接口

RS-485是美国电子工业协会在RS-232C之后推出的一种通信接口技术标准。RS-485接口采用半双工传输模式，以平衡差动的方式传输数据，与RS-232C接口相比，具有更好的抗干扰性、更远的传输距离(最大传输距离为1200m)、更快的传输速度(最高传输速度为10Mbit/s)和更低的成本，并且能进行一对多点的通信，在工业控制领域应用广泛。

RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺(约1219米)，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。应用RS-485可以联网构成分布式系统。RS-485的节点数主要是依接收器输入阻抗而定。

因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9(孔)，与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。

在平衡差动方式下，RS-485接口使用一对双绞线，以差分驱动方式(Differential Driver Mode)传输信号。双绞线中一根为A、另一根定义为B，两根线之间的电平差在+2~+6V范围内和在-6~-2V范围内，分别代表两个不同的逻辑状态0和1。两根线的共模电压必须在-7~+12V范围内，否则无法正常通信，甚至可能损坏设备。另外，在RS-485通信协议中，还有使能信号，用于允许和禁止接口接收器和驱动器的输出操作。

常用的RS-485电平与TTL电平的转换芯片有MAX481/483/485/487等，其内部电路及引脚图如图4-29所示，其引脚功能见表4-18。