RS232和RS485

RS232、RS485和UART区别和联系

RS232、RS485和UART是串行通信领域的相关概念,它们之间有联系,但也有一些重要的区别。

UART(通用异步收发传输)

UART是一种通用的串行通信协议,它规定了数据的物理传输和帧结构,但不涉及电气特性或传输介质。UART通常用于微控制器、计算机和外部设备之间的通信。

  • 通信协议:UART定义了数据的传输格式,包括起始位、数据位、可选的校验位和停止位。它是一种通用的串行通信协议,可以根据通信双方的协商进行配置。

  • 电气特性:UART没有固定的电气特性,可以在不同环境中使用不同的电平标准,例如TTL、CMOS或RS232等。

RS232(Recommended Standard 232)

RS232是一种特定的串行通信标准,规定了电气特性、信号电平和连接器类型,用于点对点通信。它是UART的一种实现方式,通常用于短距离通信,例如连接计算机和串口设备。

  • 电气特性:RS232规定了具体的电气特性,包括信号电平范围(通常为-15V到+15V)、传输距离(通常几米)、连接器类型(DB9或DB25等)等。

  • 应用:RS232通常用于连接计算机和外围设备,如串口打印机、调制解调器、GPS接收器等。

RS485(Recommended Standard 485)

RS485是一种多点多设备的串行通信标准,规定了电气特性和信号电平,用于多点通信和工业自动化应用。它也是UART的一种实现方式,但具有不同的电气特性和应用领域。

  • 电气特性:RS485使用差分信号传输数据,通常以低电平表示逻辑1,高电平表示逻辑0。它具有较强的抗干扰能力,适用于长距离通信。

  • 应用:RS485通常用于工业自动化、建筑自动化、安全系统、数据采集和仪器仪表等需要长距离、多设备通信的应用。

区别和联系

  1. UART是通信协议,而RS232和RS485是物理层标准:UART定义了通信的帧结构和数据传输格式,但不规定电气特性。RS232和RS485是两种不同的物理层标准,规定了电气特性和信号电平。

  2. RS232和RS485是UART的实现方式:RS232和RS485都可以被视为UART的具体实现方式,它们定义了UART通信的电气特性和信号传输方式。

  3. RS232和RS485适用于不同的应用领域:RS232适用于点对点通信,通常用于短距离通信,例如连接计算机和串口设备。RS485适用于多点通信,通常用于长距离通信和工业自动化应用。

总之,UART、RS232和RS485都涉及串行通信,但它们有不同的电气特性和应用领域。UART是通信协议,而RS232和RS485是UART的具体实现方式,根据通信需求和环境选择合适的标准。

RS232

  1. 定义:RS232是一种串行通信协议,通常用于短距离的点对点通信,例如连接计算机和串口设备。
  2. 通信方式:RS232通信是单向、全双工或半双工的,这取决于连接设备和通信配置。它可以用于将数据从一个设备传输到另一个设备,同时支持从另一个设备接收数据。
  3. 电压水平:RS232通信使用正负电压来表示逻辑1和逻辑0,通常在-15V到+15V之间。
  4. 连接:RS232通常使用DB9或DB25连接器,其中包含多个引脚,包括数据线、控制线和地线。
  5. 距离:RS232通信适用于短距离通信,通常在数米内,因为电压信号容易受到干扰。
  6. 应用领域:RS232通常用于连接计算机和外围设备,例如串口打印机、调制解调器、GPS接收器等。

接口

该标准规定采用25引脚的DB-25连接器,标准中对连接器的每个引脚的信号内容加以规定。后来简化为DB-9连接器,现代工业控制一般只采用RXD、TXD、GND三条线

信号

规定逻辑“1”规定-5V到-15V,规定逻辑“0”规定+5V到+15V,提高了抗干扰能力,通信距离可达15m

电平转换

虽然很多处理器会集成UART控制器,但是处理器产生信号一般是TTL信号并不符合RS232标准信号,所以需要添加处理器对信号进行电平转换

RS485

  1. 定义:RS485是一种多点、多设备的串行通信协议,通常用于长距离数据传输和工业自动化应用。
  2. 通信方式:RS485通信是多点和多设备的,多个设备可以连接到同一总线上。它支持全双工通信,允许同时发送和接收数据。
  3. 电压水平:RS485通信使用平衡差分信号来表示逻辑1和逻辑0,通常以低电平表示逻辑1,高电平表示逻辑0。
  4. 连接:RS485通常使用两根信号线(A线和B线)来传输数据,以及一个共地线。它不需要像RS232那样多个引脚。
  5. 距离:RS485通信适用于较长距离,通常可达数百米,甚至更远,因为差分信号具有较强的抗干扰能力。
  6. 应用领域:RS485通常用于工业自动化、建筑自动化、安全系统、数据采集和仪器仪表等需要长距离、多设备通信的应用。

相比于RS232协议,RS485协议能够在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效的传输信号;同时相比232点对点的通信方式,还能连接多个收发器,具有多站能力

差分信号传输:RS485采用差分信号传输方式,其中信号是通过两个线路(A线和B线)传输的,而不是单一线路。具体工作方式如下:

  • 当发送端要发送逻辑1时,它在A线上放置一个高电平(+V)并在B线上放置一个低电平(-V)。
  • 当发送端要发送逻辑0时,它在A线上放置一个低电平(-V)并在B线上放置一个高电平(+V)。

信号

RS485采用差分信号进行数据传输,两线间的电压差为+2v到+6v表示“1”,两线间的电压差为-2v到-6v表示“0”,有效减少共模干扰,通信距离达1500m,且相比232电平降低

接口

采用两线制,接线方式为总线式拓扑结构,在同一个总线上可同时存在多个节点

因为两线制,数据发送和接收都要使用这对差分信号线,发送和接收无法同时进行,所以只能采用半双工通信

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电平转换

虽然很多处理器会集成UART控制器,但是处理器产生信号一般是TTL信号并不符合RS232标准信号,所以需要添加处理器对信号进行电平转换

最后修改:2023 年 11 月 10 日
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