No Image

Чем отличается rs232 от rs485

СОДЕРЖАНИЕ
2 просмотров
11 марта 2020

RS-232 и RS-485

RS-232 и RS-485 являются двумя стандартами для электропередачи, которые предшествовали современным компьютерам. И, несмотря на их возраст, они все еще в значительной степени используются сегодня. Основное различие между ними – это количество проводов, которые они используют. RS-232 использует 9 отдельных проводов; хотя некоторые разъемы, такие как DB25, имеют больше контактов; дополнительные контакты не используются и только что соединены с землей. С другой стороны, RS-485 использует только 3 провода; 2 для передачи данных и 1 для общей площадки. Использование меньшего количества проводов означает, что RS-485 более экономичен, чем RS-232, поскольку затраты на проводку меньше.

Одно из преимуществ RS-232 состоит в том, что он уже совместим с полным дуплексом. RS-485 может работать только в полудуплексном режиме, если не используется второй набор проводов, так что один набор используется для передачи, а другой используется для приема.

Существует также разница между RS-232 и RS-485, когда речь идет о напряжениях, которые они используют. RS-485 использует только положительные и отрицательные 5V для создания дифференциального напряжения, который приемник затем распознает как единицы и нули. С другой стороны, RS-232 рекомендует напряжение передачи ± 12 В, хотя максимум составляет ± 15 В. Уровень напряжения может ухудшаться до ± 3 В на приемном конце и все же быть понятным для приемника.

Другим преимуществом RS-485 является его превосходный диапазон. Единственное соединение RS-485 может достигать 4000 футов. или 1200 м. Для сравнения, кабели RS-232 имеют типичный диапазон 50 футов. или 15 м. С использованием специализированных кабелей диапазон кабелей RS-232 может быть расширен, но только до 1000 футов. или примерно 300 м.

Хотя оба эти стандарта электропередачи не были предназначены для компьютерной индустрии, в какой-то момент они видели широкое использование. RS-485 когда-то использовался с SCSI, а RS-232 был распространенным интерфейсом для модемов, клавиатур, мышей и многих других компьютерных периферийных устройств. В настоящее время RS-232 уже устарел и постепенно прекращается в пользу других стандартов, таких как USB и Firewire. Но многие компьютеры по-прежнему имеют порт RS-232 для обеспечения совместимости. RS-485 также постепенно прекращается в компьютерном оборудовании, но широко используется в других электронных устройствах; примером которого является контроль камер видеонаблюдения.

1.RS-232 использует 9 проводов, в то время как RS-485 использует только 3. 2.RS-232 является полнодуплексным, а RS-485 – полудуплексным. 3.RS-232 работает при ± 15 В, а RS-485 работает только при ± 5 В. 4.RS-485 имеет больший диапазон, чем RS-232. 5.RS-232 чаще встречается в компьютерах, чем RS-485.


Увеличить шрифт Уменьшить шрифт

RS-протоколы

Естественно, это позволяет производителям городить кто во что горазд (например, питание по 9-му пину в RS-232 вовсе не оговорено стандартом, однако широко используется) и называется это стандартом. Далее, все RS-протоколы можно приблизительно разделить на полудуплексные (half-duplex) и дуплексные (full-duplex). Правда, деление такое не совсем точно, т.к. тот же RS-485 может быть и полудуплексным (два провода) и дуплексным (четыре провода), они так и называются – 2-wire (2-проводный) RS-485 и 4-wire (4-проводный) RS-485. Есть еще такой вид протоколов как симплексные (simplex), но в виду ряда причин, указанных ниже, в компьютерной технике не применяются. Чем эти виды протоколов различаются:

    симплексные протоколы позволяют передавать данные только в одну сторону, т.е. только с передатчика на приемник, но не обратно. Хороший пример симплексного протокола – FM радио или телевидение, если только не принимать во внимание возможность позвонить на радиостанцию. Применяется в тех случаях, когда надо просто передать информацию какому либо устройству без необходимости подтверждения и обратной связи.

полудуплексные протоколы снимают главное ограничение симплексных протоколов – односторонняя связь. Они позволяют двум устройствам обмениваться информацией, причем оба устройства могут быть и приемниками и передатчиками, но не одновременно! Т.е. каждое устройство может либо передавать, либо принимать (кстати, классический /рекомендованный/ RS-485 именно полудуплексный).

  • дуплексные протоколы наиболее продвинутые протоколы. Применение дуплексного протокола позволяет и прием и передачу информации одновременно, т.е. оба устройства могут быть и приемником и передатчиком одновременно. Например, RS-232 – дуплексный протокол.
  • Конкретно про разные протоколы

    Наиболее используемыми в компьютерной индустрии являются два протокола – RS-232 и RS-485 (ну и RS-422, который очень похож на RS-485). Важное отличие: протокол RS-232 использует небалансный (unbalanced) сигнал, в то время как RS-422/RS-485 используют балансный (balanced) сигнал.

    Небалансный сигнал передается по несбалансированной линии, представляющей собой сигнальную землю и одиночный сигнальный провод, уровень напряжения на котором используется, чтобы передать или получить двоичные 1 или 0. Напротив, балансный сигнал передается по сбалансированной линии, которая представлена сигнальной землей и парой проводов, разница напряжений между которыми используется для передачи/приема бинарной информации (все вместе составляет экранированную витую пару).

    Не углубляясь в подробности, можно сказать, что сбалансированный сигнал передается быстрее и дальше, чем несбалансированный. Вот сравнительная таблица для рекомендованных протоколов (надо сказать, что нынешние интерпретации протоколов, особенно RS-232, весьма далеки от рекомендованных):

    Читайте также:  Тариф все классик билайн описание

    15.25 м. при 19.2Kbps

    1220 м. при 100Kbps

    1220 м. при 100Kbps

    RS-232 RS-422 RS-485
    Соединения Одиночный провод Одиночный провод/много соединений допустимо Много соединений допустимо
    Количество устройств 1 передатчик
    1 приемник
    5 передатчиков
    10 приемников на 1 передатчик
    32 передатчика
    32 приемника
    Вид протокола дуплексный дуплексный полудуплексный
    Макс. длинна провода
    Макс. скорость передачи 19.2Kbps для 15 м. 10Mbps для 15 м. 10Mbps для 15 м.
    Сигнал небалансный балансный балансный
    двоичная 1 -5В мин.
    -15В макс.
    2В мин. (B>A)
    6В макс. (B>A)
    1.5В мин. (B>A)
    5В макс. (B>A)
    двоичный 0 5В мин.
    15В макс.
    2В мин. (A>B)
    6В макс. (A>B)
    1.5В мин. (A>B)
    5В макс. (A>B)
    Мин. входное напряжение +/- 3В 0.2В диф. 0.2В диф.
    Выходной ток 500мА 150мА 250мА

    Позволю себе заметить, что контроллеры RS-232, применяемые в персональных компьютерах, имеют выходной ток равный 10мА максимум.

    Подробнее про RS-232

    Все оборудование, соединяемое по RS-232 протоколу, разделяют на DCE (Data Communication Equipment, оборудование Передачи Данных) и DTE (Data Terminal Equipment, Терминальное Оборудование), нельзя соединить два DTE или два DCE. Различие заключается в разъемах и разводке разъемов: DCE устройства имеют разъем DB25F (мама), а DTE – DB25M (папа). Так же на DTE устройствах (например, на компьютерах, компьютеры являются DTE устройствами) иногда используется урезанная версия DB25M – DB9M. С помощью NULL-modem (Нуль-модем) можно превратить DTE в DCE и наоборот. Наглядно посмотреть чем отличаются разъемы DTE от DCE:

    DCE (DB25F) DTE (DB25M) DTE (DB9M)
    pin 1 Защитное заземление Защитное заземление CD (Carrier Detect, Несущая) вход
    pin 2 RD (Receive Data,
    Прием данных)
    вход
    данных) выход
    TD (Transmitted Data,
    Передача данных)
    выход
    RD (Receive Data,
    Прием данных)
    вход
    pin 3 TD (Transmitted Data,
    Передача данных)
    выход
    RD (Receive Data,
    Прием данных) вход
    TD (Transmitted Data,
    Передача данных)
    выход
    pin 4 CTS (Clear To Send,
    Запрос на прием
    данных) вход
    RTS (Request To
    Send, Запрос на
    передачу данных)
    выход
    DTR (Data
    Terminal Ready,
    DTE готов)
    выход
    pin 5 RTS (Request To Send,
    Запрос на передачу
    данных) выход
    CTS (Clear To Send,
    Запрос на прием
    данных) вход
    Земля сигнальная
    pin 6 DTR (Data Terminal
    Ready, DTE готов)
    выход
    DSR (Data Set Ready,
    DCE готов) вход
    DSR (Data Set Ready,
    DCE готов) вход
    pin 7 Земля сигнальная Земля сигнальная RTS (Request To Send,
    Запрос на передачу
    данных) выход
    pin 8 CD (Carrier Detect, Несущая) выход CD (Carrier Detect,
    Несущая) вход
    CTS (Clear To Send,
    Запрос на прием
    данных) вход
    pin 9 N/A N/A RI (Ring Indicator,
    Индикатор звонка)
    вход
    pin 20 DSR (Data Set Ready,
    DCE готов) вход
    DTR (Data Terminal
    Ready, DTE готов)
    выход N/A
    pin 22 RI (Ring Indicator,
    Индикатор звонка)
    выход
    RI (Ring Indicator,
    Индикатор звонка)
    вход N/A
    Читайте также:  Баллончик перец 11 а отзывы

    Конкретнее про RS-485/RS-422

    RS-485/RS-422 используют экранированную витую пару, экран в качестве сигнальной земли. Хотя сигнальная земля обязательна, она не используется для определения логического состояния линии. Устройство, управляющее сбалансированной линией (balanced line driver), может (для RS-485 – обязательно, для RS-422 – нет) так же иметь входной сигнал "Enable" (Разрешен), который используется для управления выходными терминалами устройства. Если сигнал "Enable" выключен, то это значит, что устройство отключено от линии, причем отключенное состояние устройства обычно называется "tristate" (т.е. третье состояние, вдобавок к двоичным 1 и 0).

    Стандарт на RS-485 предусматривает только 32 пары передатчик/приемник, но производители расширили возможности RS-485 протокола, так что теперь он поддерживает от 128 до 255 устройств на одной линии, а используя репитеры можно продлевать RS-485/RS-422 практически до бесконечности. При использовании RS-485 можно, и в случае длинного провода и/или большого количества устройств необходимо, использовать терминаторы, которые впрочем, обычно встроены в устройства с RS-485 протоколом, хотя при коротком проводе, может наблюдаться даже ухудшение связи при использовании терминаторов. Так же стандарт на RS-485 предусматривает использование двухжильной экранированной витой пары, так называемый 2-wire RS-485, но возможно использование и четырехпроводной витой пары (4-wire RS-485), тогда получается полный дуплекс. В таком случае, необходимо чтобы одно из устройств было сконфигурировано как ведущее (Master), а остальные как ведомые (Slave). Тогда все ведомые устройства общаются только с ведущим устройством, и никогда не передают ничего напрямую друг другу. В таких случаях обычно RS-422 драйвер используется как ведущее устройство, т.к. RS-422 допускает подключения только как master/slave, а RS-485 устройства как ведомые, для общего удешевления системы. Стандарт на RS-422 изначально предусматривает использование четырехжильной экранированной витой пары, но допускает соединения только от одного устройства к другим (до пяти драйверов и до десяти ресиверов на каждый драйвер). В принципе, RS-422 был придуман для замены RS-232 в тех случаях, когда RS-232 не удовлетворяет по скорости и дальности передачи.

    RS-422 использует строго разделенные две (или больше) пары проводов: одну пару для приема, одну для передачи (и еще по одной на каждый сигнал контроля/подтверждения (control/handshake)). RS-485, благодаря наличию третьего состояния ("tristate") позволяет обойтись одной парой проводов, что снижает общую стоимость системы при обеспечении связи на большие расстояния. Надо сказать, что сейчас доступно большое количество разнообразных устройств для сопряжения RS-422/RS-485 с RS-232, причем RS-232 часто используется для соединения с компьютером (впрочем, есть и интерфейсные карты RS-422/RS-485 в компьютер), который используется для управления системой. Так же доступны разнообразные устройства (хабы, репитеры, переключатели и пр.) для создания сложных конфигураций RS-422/RS-485 сетей, так что RS-422/RS-485 таят в себе очень большие возможности.

    Рубрика: Технические науки

    Дата публикации: 10.04.2017 2017-04-10

    Статья просмотрена: 510 раз

    Библиографическое описание:

    Усманов А. У., Сайфуллаев С. С. Коммуникационные интерфейсы RS232, RS485 и RS422 // Молодой ученый. — 2017. — №15. — С. 83-85. — URL https://moluch.ru/archive/149/41936/ (дата обращения: 02.01.2020).

    Наиболее применяемые последовательные интерфейсы. За долгие годы их использования разработано большое количество изделий, элементная база, программные модули.

    Стандарты на эти интерфейсы имеют статус рекомендуемых, поэтому часто возникают проблемы в стыковке изделий разных производителей. Благодаря очень простой реализации, эти проблемы легко решаются.

    Читайте также:  Hdmi перевод на русский

    Популярность интерфейсов RS232, RS485 и RS422 определяется невысокой стоимостью портов и кабелей, а также стабильностью использования данных стандартов в различных областях техники, в течение длительного времени, разными производителями. Поддерживаются асинхронный и синхронный режимы обмена данными.

    Наименования и назначения сигналов интерфейса RS232C

    PG (Protected Ground)

    SG (Signal Ground)

    TD (Transmit Data)

    Данные. От контроллера к оконечному устройству

    RD (Receive Data)

    Данные. От оконечного устройства к контроллеру

    RTS (Request To Send)

    Запрос передачи данных. Сигнал готовности данных для передачи из контроллера к оконечному устройству. В полудуплексном режиме используется для управления направлением передачи данных

    CTS (Clear To Send)

    Готовность регистра приёма оконечного устройства

    DSR (Data Set Ready)

    Готовность оконечного устройства к обмену данными

    DTR (Data Terminal Ready)

    Готовность контроллера к обмену данными

    DCD (Data Carrier Detected)

    Готовность удалённой аппаратуры оконечного устройства к обмену данными

    RI (Ring Indicator)

    Прерывание от оконечного устройства

    Интерфейс RS232 построен на униполярных линиях передачи данных. Поэтому его производительность и максимальная длина кабеля невелики. RS232 применяется для подключения периферийного оборудования к персональным компьютерам. Кабельное хозяйство этого интерфейса недорогое, что даёт возможность использовать отдельные линии для квитирования, синхронизации и прерывания. RS232 является радиальным интерфейсом, поэтому понятие адреса в нём отсутствует. Эти факторы способствуют повышению эффективности работы интерфейса в системах сбора данных и с периферийным оборудованием

    Наименования указаны в соответствии с документацией на интерфейс RS232C. Аналогичные ему интерфейсы RS232 и «Стык-2» имеют менее мнемоничные наименования сигналов.

    Рис. 1. Последовательность управляющих сигналов интерфейса RS232C

    На рис. 1. показана последовательность управляющих сигналов интерфейса RS232C. Она имеет следующий физический смысл:

    1. Установкой DTR контроллер указывает на желание использовать оконечное устройство.
    2. Установкой DSR оконечное устройство сигнализирует о своей готовности к работе.
    3. Установкой RTS контроллер запрашивает разрешение на передачу и заявляет о своей готовности принимать данные от оконечного устройства.
    4. Установкой CTS оконечное устройство уведомляет о своей готовности к приёму данных.
    5. Снятием CTS оконечное устройство сигнализирует о невозможности дальнейшего приёма (например, буфер приёма заполнен) — контроллер должен приостановить передачу данных.
    6. Установкой CTS оконечное устройство разрешает компьютеру продолжить передачу (например, в буфере появилось место).
    7. Снятием RTS контроллер информирует оконечное устройство о своей неготовности к обмену данными. Это может означать как заполнение буфера приёма контроллера, так и отсутствие данных для передачи в оконечное устройство.
    8. Оконечное устройство подтверждает снятие RTS снятием CTS.
    9. Контроллер повторно устанавливает RTS для возобновления обмена данными.
    10. Оконечное устройство подтверждает готовность к обмену установкой CTS.
    11. Снятием RTS контроллер указывает на завершение обмена.
    12. Оконечное устройство подтверждает снятие RTS снятием CTS.
    13. Контроллер снимает DTR для перевода оконечного устройства в автономный или «спящий» режим.
    14. Оконечное устройство подтверждает снятие DTR снятием DSR.

    На линиях обмена данными в промежутки времени 4–5, 6–7 и 10–11, когда разрешён обмен, циркулируют последовательные данные. Они передаются побайтно. Для синхронизации приёмника с передатчиком и отделения байтов друг от друга в поток вставляются стартовые и стоповые биты.

    1. Локотков А. Интерфейсы последовательной передачи данных. Стандарты EIA RS-422A/RS-485 // СТА. № 3,1997.
    2. Стешенко В. Проектирование устройств обработки сигналов.
    3. Интерфейсы систем обработки данных: Справочник / А. А. Мячев, В. Н. Степанов В. К. Щербо; Под ред. А. А. Мячева. — М.: Радио и связь,1989.
    4. Ольховский И. RS-протоколы.
    5. Уолрэнд Дж. Телекоммуникационные и компьютерные сети. Вводный курс. — М.: Постмаркет, 2001.
    6. Авдеев В. А., Гузик В. Ф. Компьютеры: шины, контроллеры, периферийные устройства: Учебное пособие. — М.: Радио и связь, 2001.
    Комментировать
    2 просмотров
    Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

    Это интересно
    No Image Компьютеры
    0 комментариев
    No Image Компьютеры
    0 комментариев
    No Image Компьютеры
    0 комментариев
    No Image Компьютеры
    0 комментариев
    Adblock detector