RS-232、RS-485與以太網介紹

1.RS-232

1.1 RS-232介紹

     RS232接口是1970年由美國電子工業協會（EIA）聯合貝爾系統、 數據機廠家及計算機終端生産廠家共同制定的用于串行通訊的标準。它的全名是“資料終端裝置（DTE）和資料通訊裝置（DCE）之間 串行二進制資料交換接口技術标準”該标準規定采用一個25個腳的 DB25連接配接器，對連接配接器的每個引腳的信号内容加以規定，還對各種信号的電平加以規定。DB25的序列槽一般隻用到的管腳隻有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）這三個，随着裝置的不斷改進，現在DB25針很少看到了，代替他的是DB9的接口，DB9所用到的管腳比DB25有所變化，是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）這三個。是以現在都把RS232接口叫做DB9。

元器件常識：市場上把公頭的接插件叫做DRXX，母頭的叫DBXX，比如我們電腦上的序列槽，在市場上叫做DR9，不是DB9，很多人都誤叫做DB9，實際上的DB9是兩個把兩個DR9互相連接配接在一起的接口。

RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊.

1.2 接口的電氣特性

在RS-232-C中任何一條信号線的電壓均為負邏輯關系。即：邏輯"1"，-5--15V；邏輯"0" +5- +15V。噪聲容限為2V。即要求接收器能識别+3V的信号作為邏輯"0"，高到-3V的信号作為邏輯"1"。

1.3 9針串行口的針腳功能

針腳            功能                              針腳             功能

1         載波檢測(DCD)                       6         資料準備好(DSR)

2         接受資料(RXD)                       7         請求發送(RTS)

3         發出資料(TXD)                        8        清除發送(CTS)

4         資料終端準備好(DTR)             9        振鈴訓示(RI)

5         信号地線(SG)

2.RS-485

2.1 RS-485介紹

由于RS-232-C接口标準出現較早，難免有不足之處，主要有以下四點：

1. 接口的信号電平值較高，易損壞接口電路的晶片，又因為與TTL 電平不相容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接配接。

2. 傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20Kbps。

3.接口使用一根信号線和一根信号傳回線而構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易産生共模幹擾，是以抗噪聲幹擾性弱。

4.輸距離有限，最大傳輸距離标準值為50英尺，實際上也隻能用在50米左右。

針對RS232接口的不足，于是就不斷出現了一些新的接口标準，RS-485就是其中之一，它具有以下特點：

1. RS-485的資料最高傳輸速率為10Mbps

2. RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模幹能力增強，即抗噪聲幹擾性好。

3. RS-485接口的最大傳輸距離标準值為4000英尺，實際上可達3000米，另外RS-232-C接口在總線上隻允許連接配接1個收發器， 即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接配接多達128個收發器。即具有多站能力,這樣使用者可以利用單一的RS-485接口友善地建立起裝置網絡。

因RS-485接口具有良好的抗噪聲幹擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口。 因為RS485接口組成的半雙工網絡，一般隻需二根連線，是以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。

    RS485接口連接配接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接配接的鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。

2.2 RS-485的電氣特性

邏輯"1"以兩線間的電壓差為+（2-6） V表示；邏輯"0"以兩線間的電壓差為-（2-6）V表示。接口信号電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的晶片， 且該電平與TTL電平相容，可友善與TTL電路連接配接。

3.工業以太網

3.1工業以太網介紹

工業以太網是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的強大的區域和單元網絡。通常認為工業以太網主要是通過采用交換式以太網、全雙工通信、流量控制機虛拟區域網路等技術，減輕以太網負荷，提高網絡的實時響應時間，與商用以太網相容的控制網絡。  

3.2工業以太網的優勢與不足 

1.優勢  

①以太網是統一的總線網絡技術、特别是在高速資料傳輸方面更具優勢。而現在在工業界存在着幾十種現場總線的協定标準，在多種協定并存且互不相讓的情況下，已經被廣泛采用的以太網如能向下延伸并進入控制層，那麼它将成為統一現場總線的希望。

②以太網是當今世界上最流行也是最成熟的網絡技術，具有價格低、速度高、易于組網等優點，并且易于與Internet連接配接。絕大多數作業系統都支援以太網的通信協定。

③使用者運作費用大大降低。使用者不需要單獨學習一種新網絡技術，也不必為更換裝置耗費大量資金和精力。  

2.不足  

①以太網的信道配置設定方式采用帶有沖突監測的載波偵聽多路通路協定CSMA/CD，适合于突發性資料的傳輸，不具有實時性。是一種非确定性的網絡系統；

②在工業環境下，以太網的可靠性會有一定程度上的降低，以太網采用逾時發送機制，單點故障容易擴散到整個網絡系統，進而使其癱瘓；

③以太網的接口電路還比較複雜和昂貴，因而它并不适合所有的自動化裝置，并不能在與簡單的傳感器和執行器相連時，展現出更大的優越性；

④總線供電技術發展還不夠完善，這對于環境惡劣危險的場合影響較大。