RS-232、RS-485与以太网介绍

1.RS-232

1.1 RS-232介绍

RS232接口是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。DB25的串口一般只用到的管脚只有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）这三个，随着设备的不断改进，现在DB25针很少看到了，代替他的是DB9的接口，DB9所用到的管脚比DB25有所变化，是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）这三个。因此现在都把RS232接口叫做DB9。

元器件常识：市场上把公头的接插件叫做DRXX，母头的叫DBXX，比如我们电脑上的串口，在市场上叫做DR9，不是DB9，很多人都误叫做DB9，实际上的DB9是两个把两个DR9互相连接在一起的接口。

RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯.

1.2 接口的电气特性

在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑"1"，-5--15V；逻辑"0" +5- +15V。噪声容限为2V。即要求接收器能识别+3V的信号作为逻辑"0"，高到-3V的信号作为逻辑"1"。

1.3 9针串行口的针脚功能

针脚功能针脚功能

1 载波检测(DCD) 6 数据准备好(DSR)

2 接受数据(RXD) 7 请求发送(RTS)

3 发出数据(TXD) 8 清除发送(CTS)

4 数据终端准备好(DTR) 9 振铃指示(RI)

5 信号地线(SG)

2.RS-485

2.1 RS-485介绍

由于RS-232-C接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：

1. 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

2. 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。

3.接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

4.输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。

针对RS232接口的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：

1. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps

2. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。

3. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，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。

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）。

2.2 RS-485的电气特性

逻辑"1"以两线间的电压差为+（2-6） V表示；逻辑"0"以两线间的电压差为-（2-6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

3.工业以太网

3.1工业以太网介绍

工业以太网是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的强大的区域和单元网络。通常认为工业以太网主要是通过采用交换式以太网、全双工通信、流量控制机虚拟局域网等技术，减轻以太网负荷，提高网络的实时响应时间，与商用以太网兼容的控制网络。

3.2工业以太网的优势与不足

1.优势

①以太网是统一的总线网络技术、特别是在高速数据传输方面更具优势。而现在在工业界存在着几十种现场总线的协议标准，在多种协议并存且互不相让的情况下，已经被广泛采用的以太网如能向下延伸并进入控制层，那么它将成为统一现场总线的希望。

②以太网是当今世界上最流行也是最成熟的网络技术，具有价格低、速度高、易于组网等优点，并且易于与Internet连接。绝大多数操作系统都支持以太网的通信协议。

③用户运行费用大大降低。用户不需要单独学习一种新网络技术，也不必为更换设备耗费大量资金和精力。

2.不足

①以太网的信道分配方式采用带有冲突监测的载波侦听多路访问协议CSMA/CD，适合于突发性数据的传输，不具有实时性。是一种非确定性的网络系统；

②在工业环境下，以太网的可靠性会有一定程度上的降低，以太网采用超时发送机制，单点故障容易扩散到整个网络系统，从而使其瘫痪；

③以太网的接口电路还比较复杂和昂贵，因而它并不适合所有的自动化设备，并不能在与简单的传感器和执行器相连时，体现出更大的优越性；

④总线供电技术发展还不够完善，这对于环境恶劣危险的场合影响较大。

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