интерфейс 485 и 232 что это в чем различия
RS-232 и RS-485 2021
RS-232 и RS-485
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.
Digitrode
цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы
Ключевые различия между протоколами RS-485 и RS-232
Сравнение RS-232 и RS-485
Использование последовательной связи дает ряд преимуществ, включая простоту, легкость в использовании и требует всего нескольких контактов GPIO. RS-485 и RS-232 – это два стандарта последовательной передачи данных, которые были рождены давно. Они существовали задолго до USB, SPI, I2C и многих других протоколов, но все еще остаются актуальными и имеют свое место в сегодняшнюю эпоху. Хоть они в возрасте, но они все еще живы и работают.
В этой статье мы проведем сравнительный обзор RS485 и RS232 на основе их рабочего расстояния, методов передачи электрических сигналов, скорости передачи данных, количества драйверов и приемников, а также требований к напряжению. Давай начнем.
Основы протокола RS-232
Стандарт RS-232 был разработан для обеспечения совместимой связи между различными поставщиками небольших интерфейсов последовательной передачи данных. Он определяет имена и электрические характеристики сигналов в интерфейсах, а также механические атрибуты используемых интерфейсов. Любой интерфейс RS-232 используется только для подключения двух устройств. Одним из них является оконечное оборудование данных (DTE), а другим – оборудование передачи данных (DCE). Интерфейсы RS-232 обычно используются для подключения периферийных устройств к ПК, поэтому обычно DTE может быть ПК, а DCE может быть принтером. Связь между двумя устройствами увеличена до 50 футов, а скорость передачи данных – до 20 Кбит/с.
Связи, используемые в RS-232, классифицируются как несимметричные и несимметричные. Это означает, что линии передачи связаны с общей землей, или, проще говоря, один провод используется для передачи данных, а земля служит вторым проводом. Несимметричные линии могут быстро исказить передаваемые данные при использовании на очень больших расстояниях. Повреждение может быть вызвано сдвигом заземления, контурами заземления и даже разными потенциалами заземления между отправителем и получателем.
Основы протокола RS-485
RS-485 носит официальное название TIA/EIA-485. Он был разработан для увеличения расстояния и преодоления ограничения передачи данных RS-232, а также для преодоления односторонней связи через двухпроводной интерфейс RS-422. Это двунаправленный многоточечный интерфейс, поэтому он не ограничивается подключением только двух устройств, так как при RS-232. К порту RS-485 можно подключить до 32 комплектов драйверов и приемников, расстояние увеличивается до 4000 футов, а скорость передачи данных – до 100 Кбит/с.
Двухпроводные линии передачи A и B, которые связывают устройства, являются симметричными линиями. Симметричны в том смысле, что, когда линия A передает напряжение, линия B несет дополнение к напряжению или наоборот. Эта балансировка технически называется сбалансированной дифференциальной сигнализацией и обеспечивает подавление синфазного шума. Итак, RS-485 будет иметь более высокую помехозащищенность. Когда данные не передаются, две линии передачи уравновешиваются или их напряжения компенсируют друг друга. Когда есть данные на одной из линий, создается электрический дисбаланс, который улавливается и усиливается приемником. RS-485 указывает, что кабели, используемые в качестве каналов передачи, должны быть витыми парами, а используемый формат данных такой же, как у RS-232.
Разница между протоколами связи RS232 и RS485
RS-232 покрывает меньшее расстояние и имеет меньшую скорость передачи данных. Он имеет максимальную длину кабеля 50 футов и максимальную скорость передачи данных 20 Кбит/с, в то время как RS-485 распространяется на расстояние до 4000 футов и имеет максимальную скорость передачи данных 100 Кбит/с. Это объясняет, почему RS-232 используется для соединений на малых расстояниях, а RS-485 – на больших расстояниях с более высокими требованиями к скорости передачи данных.
Методы электрической передачи сигналов – важный параметр, определяющий помехоустойчивость двух протоколов. В RS-232 используются несимметричные линии или несимметричная передача сигналов, что снижает помехозащищенность стандарта от помех, таких как контуры заземления. Более высокая помехозащищенность обеспечивается RS-485, поскольку он использует метод сбалансированной дифференциальной сигнализации, который награждает пользователя подавлением синфазного шума.
В идеале, чем больше устройств мы сможем подключить, тем лучше. RS-485 разработан для многоточечных систем, где подключено несколько драйверов и приемников, а RS-232, с другой стороны, используется для подключения только двух устройств.
Компромисс, связанный с подключением нескольких устройств, увеличивает сложность сети. RS-232 легче реализовать, так как требуется меньшее количество приемников и драйверов. Это действительно простое и дешевое решение.
Выводы
Скажем, мистер Х хочет подключить модем к своему ПК, а расстояние между двумя устройствами чуть более 1,5 метров. Мистер Икс не любит сложных вещей и предпочитает более дешевое решение. Какой из протоколов RS-232 и RS-485 использовать мистеру X? RS-232, конечно!
Если приложения требуют подключения нескольких систем, более высоких скоростей передачи данных, большей помехоустойчивости и большого расстояния, то RS-485 является более подходящим кандидатом.
Интерфейс RS 485, принцип действия, организация работы
В современной технике все большее значение приобретает обмен информацией между различными устройствами. А для этого требуется передавать данные как на небольшие расстояния, так и на значительные, порядка километров. Один из таких видов передачи данных – связь между устройствами по интерфейсу RS-485.
Где необходимо передавать данные по RS 485.
Один из самых распространенных примеров применения устройств для обмена данными – дистанционные системы учета электроэнергии. Электросчетчики, объединяемые в единую сеть, рассредоточены по шкафам, ячейкам распределительных устройств и даже подстанциях, находящимся на значительном удалении друг от друга. В этом случае интерфейс служит для отправки данных от одного или нескольких устройств учета.
Система «один счетчик – один модем» активно внедряется для передачи данных в службы энергосбытовых компаний от узлов учета частных домов, небольших предприятий.
Другой пример: получение данных от микропроцессорных терминалов релейной защиты в режиме реального времени, а также централизованный доступ к ним с целью внесения изменений. Для чего терминалы обвязываются через интерфейс связи аналогичным образом, а данные от него поступают в компьютер, установленный у диспетчера. В случае срабатывания защиты оперативный персонал имеет возможность сразу же получить информацию о месте действия и характере повреждения силовых цепей.
Компьютер же обменивается данными с контроллерами – устройствами, преобразующими команды от датчиков на язык, понятный машине, и обратное преобразование: от языка машины в команды управления. Связь с контроллером, а также – между разными контроллерами, осуществляется через интерфейсы связи.
Интерфейс RS-232 — младший брат RS 485.
Интерфейс RS-232 — младший брат RS 485.Нельзя хотя бы коротко не упомянуть об интерфейсе RS-232, который еще называют последовательным. Разъем под соответствующий порт имеют некоторые ноутбуки, а некоторые цифровые устройства (те же терминалы релейной защиты) снабжаются выходами для связи с помощью RS-232.
Для того, чтобы обмениваться информацией, нужно уметь ее передавать и принимать. У RS-232 для этого есть передатчик и приемник сигналов. Они имеются в каждом устройстве. Причем выход передатчика одного устройства (TX) соединяется со входом приемника другого устройства (RX). И, соответственно, по другому проводнику аналогичным образом сигнал движется в обратную сторону.
При этом обеспечивается полудуплексный режим связи, то есть, приемник и передатчик могут работать одновременно. Данные по кабелю RS-232 могут в одно и то же время перемещаться и в одну, и в другую сторону.
Недостаток этого интерфейса – низкая помехозащищенность. Это происходит из-за того, что сигнал в соединительный кабель и на прием, и на передачу формируется относительно общего провода – земли. Любая наводка, существующая даже в экранированном кабеле, может привести к сбою связи, потере отдельных битов информации. А это недопустимо при управлении сложными и недешевыми механизмами, где любая ошибка – авария, а потеря связи – длительный простой.
Поэтому RS-232 в основном применяется для небольших временных подключений ноутбука к цифровому устройству, например, для установки начальной конфигурации или исправления ошибок.
Организация интерфейса RS-485.
Организация интерфейса RS-485.Главное отличие RS-458 от RS-232 – все приемники и передатчики работают на одну пару проводов, являющуюся линией связи. Провод земли при этом не используется, а сигнал в линии формируется дифференциальным методом. Он передается одновременно по двум проводам («А» и «В») в инверсном виде.
Если на выходе передатчика – логический «0», то на проводник «А» выдается нулевой потенциал. На проводнике «В» формируется сигнал «не 0», то есть – «1». Если передатчик транслирует «1», получается все наоборот.
Русские Блоги
Связь между UART и RS232 / RS485 / RS422
UART эквивалентен станции, а RS232 / RS485 / RS422 соответствует правилам дорожного движения.
Данные в памяти: 1 1 1 0 0 1 0 1
RS232/RS485， Это два разных электрических протокола, то есть они обеспечивают электрические и физические характеристики, которые влияют на путь передачи данных и не содержат способа обработки данных.Например, наиболее заметными особенностями являются:RS232 использует эффективный уровень 3-15 В,
—— И UART, потому что нет регулирования электрических характеристик, поэтому используйте его напрямую Уровень загрузки ЦП , Это так называемый уровень TTL (может быть между 0
В частности, электрические характеристики также определяют способ подключения проводки, например: RS232, предусмотрено выражать данные по уровням, Следовательно, линия представляет собой одну линию, и только две линии могут использоваться для достижения Назначение полного дуплекса ；
И RS485, используйте Дифференциальный уровень представляет данные Следовательно, необходимо использовать два провода для удовлетворения основных требований к передаче данных. Для достижения полного дуплекса необходимо использовать 4 провода., Однако, независимо от того, используется ли RS232 или RS485, они относительно независимы от UART, но из-за разницы в электрических характеристиках для завершения нормального потока данных между линией и UART необходимы специальные устройства и соединения UART.
Скорость передачи данных, указанная в стандарте RS-232-C, составляет 50, 75, 100, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 бод в секунду.
Характеристики RS232:
(2) Скорость передачи относительно низкая. При асинхронной передаче скорость передачи составляет 20 Кбит / с, поэтому в плате разработки 51CPLD скорость передачи интегрированной программы может составлять только 19200 бод, что также является причиной.
(3) Интерфейс использует сигнальную линию и обратную линию сигнала для формирования общей формы наземной передачи.Эта общая наземная передача подвержена синфазным помехам, поэтому шумозащитные помехи являются слабыми.
(4) Расстояние передачи ограничено. Стандартное максимальное расстояние передачи составляет 50 футов, но его можно использовать только на расстоянии около 15 метров.
Обзор RS485
Когда расстояние связи составляет от десятков метров до тысяч метров, широко используется последовательная шина RS-485. RS-485 использует сбалансированную передачу и дифференциальный прием, поэтому он может подавлять синфазные помехи. Кроме того, шинный трансивер обладает высокой чувствительностью и может обнаруживать напряжения до 200 мВ, поэтому сигнал передачи может быть восстановлен за километры.
RS-485 принимает полудуплексный режим работы, и только одна точка может находиться в состоянии отправки в любое время, поэтому схема отправки должна управляться сигналом разрешения.
Характеристики RS485:
RS-485 очень удобен при использовании для многоточечного соединения, что позволяет сэкономить много сигнальных линий. Приложение RS-485 может быть объединено в сеть, образуя распределенную систему, которая позволяет подключать до 32 драйверов и 32 приемника параллельно. Ввиду недостатков RS-232-C новый стандарт RS-485 имеет следующие характеристики:
(1) Электрические характеристики RS-485: логическая «1» представлена разностью напряжений между двумя проводами + 2 В
-2 В. Уровень сигнала интерфейса ниже, чем у RS-232-C, не так просто повредить микросхему схемы интерфейса, уровень совместим с уровнем TTL, и его удобно подключать к цепи TTL.
(2) Максимальная скорость передачи данных: 10 Мбит / с.
(3) Интерфейс RS-485 использует комбинацию сбалансированного драйвера и дифференциального приемника, который обладает сильной способностью подавлять синфазные помехи, то есть хорошей защитой от шума.
(4) Стандартное значение максимального расстояния передачи интерфейса RS-485 составляет 4000 футов, что на самом деле может достигать 3000 метров.
(5) Интерфейс RS-232-C позволяет подключать к шине только один приемопередатчик, то есть возможность подключения одной станции; в то время как интерфейс RS-485 позволяет подключать к шине только до 128 приемопередатчиков, то есть он может работать с несколькими станциями. Один интерфейс RS-485 можно использовать для простого создания сети устройств.
Обзор RS422
RS-422 может работать в полнодуплексном режиме через две пары проводов витой пары, не влияя друг на друга, в то время как RS485 может работать только в полудуплексном режиме, отправка и прием не могут выполняться одновременно, для этого требуется только пара витых пар. RS422 и RS485 могут передавать 1200 метров со скоростью менее 19 кбит / с. Новый тип линии трансивера может быть подключен к части оборудования.
Электрические характеристики RS-422 точно такие же, как у RS-485. Основное отличие: RS-422 имеет 4 сигнальные линии: две отправляющие (Y, Z) и две принимающие (A, B). Поскольку прием и отправка RS-422 разделены, он может принимать и отправлять одновременно (полный дуплекс); RS-485 имеет 2 сигнальные линии: отправку и прием.
Особенности RS422:
Четырехпроводной интерфейс RS-422 использует отдельные каналы отправки и приема, поэтому нет необходимости контролировать направление данных. Любой необходимый обмен сигналами между устройствами может выполняться программно (квитирование XON / XOFF) или аппаратно (пара отдельных двойных Многожильный провод). Максимальное расстояние передачи RS-422 составляет 4000 футов (около 1219 метров), а максимальная скорость передачи составляет 10 Мбит / с. Длина сбалансированной витой пары обратно пропорциональна скорости передачи, а максимальное расстояние передачи возможно только при скорости ниже 100 кбит / с. Только на небольшом расстоянии можно получить самую высокую скорость передачи. Как правило, максимальная скорость передачи данных по кабелю витой пары длиной 100 метров составляет всего 1 Мбит / с.
RS-422 требует оконечного резистора, и его сопротивление должно быть приблизительно равным характеристическому сопротивлению кабеля передачи. При передаче на короткие расстояния оконечные резисторы не требуются, то есть оконечные резисторы, как правило, не требуются ниже 300 метров. Согласующий резистор подключается к дальнему концу кабеля передачи.
Разница между RS-232 / RS-422 / RS-485
ПК уже оборудован RS232, так что вы можете использовать его напрямую.Если вы используете связь RS485, вам нужно только подключить преобразователь RS232 к RS485 к порту RS232, нет необходимости изменять программу.
RS-232 обеспечивает связь только один-к-одному (возможность использования одной станции)
Интерфейс RS-485 позволяет подключать к шине до 128 трансиверов (с возможностью подключения нескольких станций)
Поскольку по умолчанию ПК имеет только интерфейс RS232, есть два способа получить схему RS485 верхнего компьютера ПК:
(1) Преобразуйте сигнал RS232 последовательного порта ПК в сигнал RS485 с помощью схемы преобразования RS232 / RS485. Для более сложных промышленных условий лучше всего выбрать продукт с защитой от перенапряжения и изоляцией.
(2) С помощью карты с несколькими последовательными портами PCI вы можете напрямую выбрать карту расширения, выходной сигнал которой является типом RS485.
Компьютер подключает несколько устройств 485 (контроллеров доступа) по очереди через преобразователь RS232-RS485 и использует опрос для связи с устройствами на шине по очереди.
Расстояние связи: теоретическое расстояние между самым дальним устройством (контроллером) и компьютером составляет 1200 м. Клиентам рекомендуется управлять им в пределах 800 м, а наилучшие результаты можно контролировать в пределах 300 м. Если расстояние слишком велико, вы можете приобрести ретранслятор 485 (расширитель) (приобретайте его у профессионального производителя преобразователя. Независимо от того, расположен ли ретранслятор в середине шины или в начале, обратитесь к инструкциям соответствующего производителя). Репитер теоретически можно увеличить до 3000 метров.
Количество нагрузки: то есть, сколько устройств (контроллеров) может переноситься по шине 485. Это зависит от микросхемы связи контроллера и выбора микросхемы связи преобразователя 485. Как правило, их 32, 64, 128 или 256. Это теоретическое число. В реальных приложениях, в зависимости от таких факторов, как окружающая среда и расстояние связи, величина нагрузки не может достичь числового индекса. Контроллеры и преобразователи Micro-Tillage Company рассчитаны на 256 единиц. Фактически, заказчику рекомендуется контролировать 80 единиц на шину.
Коммуникационная шина 485 (необходимо использовать витую пару или один из сетевых кабелей), если вы используете обычные провода (без витой пары), помехи будут очень большими, связь не будет гладкой или даже связь не будет работать.
Каждое устройство контроллера должно быть соединено рука об руку, соединение звездой или разветвление не допускается. Если есть соединение звездой или вилкой, помехи будут очень большими, связь не будет гладкой, или даже связь.