通讯详解RS232与

2020/5/28,RS232-RS422-RS485,串行通信与并行通信,串行通信：一个数据位一个数据位的挨着发送，数据位表示0或1,串行通信与并行通信,并行通信：一次发送8个数据位，也就是一个字节，,串行通信与并行通信,串行通信基本术语,串行通信方式Ascii码波特率、校验位、数据位、停止位同步通信与异步通信DTE与DCERS-232RS-485RS-422,串行通信方式,单工方式半双工方式全双工方式,ASCII码,ASCII：AmericanStandardCodeforInformationInterchange美国信息互换标准代码；基于拉丁字母的一套电脑编码系统；主要用于显示现代英语和其他西欧语言；现今最通用的单字节编码系统；,ASCII码,ASCII码使用指定的7位或8位二进制数组合来表示128或256种可能的字符；031及127(共33个)：控制字符或通信专用字符，如8、9、10和13分别转换为退格、制表、换行和回车字符；4857为0到9十个阿拉伯数字；6590为26个大写英文字母；97122号为26个小写英文字母；其余为一些标点符号、运算符号等；标准ASCII表！,ASCII码,标准ASCII表！,波特率、校验位、数据位、停止位,波特率：单位时间内传送的二进制数据的位数，以位/秒（b/s）表示，也称为数据位率；数据位：一般为5、6、7、8；校验位：在数据位后，起到纠错的作用，有None/Even/Odd/Mark/Space几种；停止位：表示数据传输完成，长度为1、1.5、2；,奇偶校验,奇校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为奇数，如：10110，010100110，0001偶校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为偶数，如：10100，010100100，0001,12,同步通信与异步通信,异步串行通信,13,同步通信与异步通信,同步串行通信：同步通信时要建立发送方时钟对接收方时钟的直接控制，使双方达到完全同步；,14,同步通信与异步通信,异步通信的特点：不要求收发双方时钟的严格一致，实现容易，设备开销较小，但每个字符要附加23位用于起止位，各帧之间还有间隔，因此传输效率不高。同步通信的特点：是以特定的位组合“01111110”作为帧的开始和结束标志，所传输的一帧数据可以是任意位。所以传输的效率较高，但实现的硬件设备比异步通信复杂。,15,DTE与DCE,DTE：数据终端设备，例：PC，terminalDataTerminalEquipmentDCE：数据通信设备，例：ModemDataCommunicationEquipmentDTE与DCE通信一般使用RS-232/422/485，DCE与DSE通信则会使用双绞线、同轴电缆、光纤或无线,16,RS-232,美国电子工业联合会（EIA）与BELL等公司于1962年发布；RS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA代表美国电子工业协会，RS代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。它适合于数据传输速率在019200b/s范围内的通信。,17,计算机及微控器232接口图片：,RS232协议电气特性,EIA-RS-232C对电气特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定：在TXD和RXD上：逻辑1表示电压范围为-3V至-15V逻辑0表示电压范围为+3V至+15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：信号有效表示电压范围为+3V至+15V信号无效表示电压范围为-3V至-15V,19,RS232基本工作原理,RS232协议机械特性,由于RS-232C并未定义连接器的物理特性，因此，出现了DB-25、DB-15和DB-9各种类型的连接器，其引脚的定义也各不相同。常用的是DB-25和DB-9两种连接器：,25针数据口与9针,DB-9信号脚说明,DB-9信号脚说明,常用9信号介绍,1.联络控制信号线：DSR：Datasetready，数据装置准备好，表示MODEM处于可以使用的状态。DTR：DataTerminalready，数据终端准备好，表示数据终端可以使用。RTS：Requesttosend，请求发送，用来表示DTE请求DCE发送数据，即当终端要发送数据时，使该信号有效（ON状态），向MODEM请求发送。它用来控制MODEM是否要进入发送状态。,常用9信号介绍,CTS：Cleartosend，允许发送，用来表示DCE准备好接收DTE发来的数据，是对请求发送信号RTS的响应信号。当MODEM已准备好接收终端传来的数据，并向前发送时，使该信号有效，通知终端开始沿发送数据线TxD发送数据。DCD：DataCarrierdectection，接收线信号检出，用来表示DCE已接通通信链路，告知DTE准备接收数据。当本地的MODEM收到由通信链路另一端（远地）的MODEM送来的载波信号时，使RLSD信号有效，通知终端准备接收，并且由MODEM将接收下来的载波信号解调成数字两数据后，沿接收数据线RxD送到终端。,常用9信号介绍,BELL：振铃指示，当MODEM收到交换台送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效（ON状态），通知终端，已被呼叫。2数据发送与接收TxD：Transmitteddata，发送数据，通过TxD终端将串行数据发送到MODEM，(DTEDCE)。RxD：Receiveddata，接收数据，通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据，(DCEDTE)。3地线GND,计算机串口通信常用连接,最简连接,简单连接,完全连接,RS232的缺点,传输速率较低，在异步传输时，波特率为19200bps接口使用一根信号发送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；传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右；只能进行点对点传输，不便于成网控制；,RS-485,电子工业协会（EIA）于1983年制订并发布RS-485标准，并经通讯工业协会（TIA）修订后命名为TIA/EIA-485-A。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。,RS-485工作原理,采用差分传输方式，也称作平衡传输；使用一对双绞线，一线定义为A，另一线定义为B；A、B线之间电平在+2+6V，为逻辑“0”；A、B线之间电平在-2-6V，为逻辑“1”；,RS-485工作原理,“差分传输方式”能有效提高抗干扰能力！无干扰：（DT）=(D+)-(D-)有干扰：（DT）=(D+)+Noise-(D-)+Noise=(D+)-(D-),双屏蔽双绞线,型号：RVSP2*0.5,型号：RVSP4*0.5,RS-485通信线错误示范,型号：RVV0.5*2,型号：网线,型号：RVVP0.5*2,RS-485连接方式,RS485工业总线标准要求各设备之间采用链条式连接方式，两头必须接有120终端电阻。,RS-485连接方式,网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星形网络。A、B、C为错误连接方式D、E、F为正确连接方式注意：总线的不同区段采用了不同电缆；各分支引出线过长；不接终端电阻（120欧）尽量远离动力线，尤其避免平行走线；单独走镀锌线管。,RS-485终端电阻,在通信过程中，有两种情况会导致信号反射：阻抗不连续阻抗不匹配解决办法：在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续；普通双绞线的特性阻抗为120欧，所以终端电阻一般选择120欧。在设备少距离短的情况下可不加终端电阻(小于300米)；,RS-485网络通信距离,当使用0.5m双绞线作为通讯电缆时，根据波特率的不同，最大传输距离理论值如下：,RS-485网络通信距离,通讯距离与速率的关系：通信电缆不只有电阻，还有分布电容和分布电感；RS-485通讯中的脉冲信号可以认为是交流信号；分布电容和分布电感对交流信号起阻抗作用；随频率增加影响增强。通讯距离越长，信号的衰减和波形的变形、延迟、反射干扰越大，要保证传输信号的可靠，就要降低通信波特率。,RS-485网络接地,消除共模干扰：485收发器共模电压范围为-712V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。消除EMI：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。,RS-485现场应用注意事项,485+和485-数据线一定要互为双绞，最好是双屏蔽；485总线一定要用手牵手式的总线结构，坚决避免星型连接和分叉连接；设备供电的交流电及机箱一定要真实接地，而且接地良好。接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。为避免强电对其干扰，485总线应避免和强电走在一起。,RS-485网络的组态规模,RS-485网络构成：一个主站不多于31个从站轮询机制,常见RS-485工控产品,RS-232/RS-485转换模块,常见RS-485工控产品,电脑扩展卡,常见RS-485工控产品,RS-485光纤Modem,常见RS-485工控产品,RS-485HUB,RS-485以太网服务器,RS-485/Wifi转换模块,RS-485数据传输电台,RS-485/GPRS/3G接入模块,RS-485/ZigBee转换器,RS-422,RS422（EIARS422AStandard）是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输方式，被命名为TIA/EIA-422-A标准。长度：4000英尺速度：10M节点：2、10(广播)线缆类型：4线或8线(带流控信号)+GND,RS-422,RS485与RS422的区别是什么?使用中，485是半双工，线；422是全双工，4线。多数转换模块和仪表同时支持这两种方式，而且多数422也只用了半双工。422的SDA、RDA并起来，连接485的A；422的SDB、RDB并起来，连接485的B，这样422做485半双工2线用。,2020/5/28,接线对比,RS232与RS485的区别,接口的物理结构,通讯距离的长短,接口的电气特性,能否支持多点通讯,传输数据的最大波特率,通讯线的差别,让我向你一一说清楚吧！,RS232与RS485的区别,接口的物理结构,RS232接口连接器使用型号为DB-25的25芯插头座。一些设备与PC机连接的RS-232接口,因为不使用对方的传送控制信号，只需三条接口线，即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。,RS232：,DB-9的9芯插头座,RS232与RS485的区别,接口的物理结构,RS485：,RS485无具体的物理形状，根据工程的实际情况而采用的接口。,RS232与RS485的区别,接口的电气特性,接口的信号电平值较高(信号“1”为“-3V至-15V”,信号“0”为“3至15V”)，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平(0“2.0V”)不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。抗干扰能力差。,RS232：传输电平信号,信号地,15V,5V,3V,-15V,-5V,-3V,信号“”,信号“”,传输信号,两信号叠加,信号地,15V,5V,3V,-15V,-5V,-3V,信号“”,信号“”,被干扰的传输信号,红色区域出现了无法识别的电压信号。,干扰之前与干扰之后的信号对比注：#代表无法识别,RS232与RS485的区别,接口的电气特性,RS485：传输差分信号,逻辑“1”以两线间的电压差为+（26）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（26）V表示。接口信号电平比RS-232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。抗干扰能力强。,0,5V,2V,-2V,A线电压信号,0,6V,2V,-6V,-2V,A、B两线电压差信号,信号“1”,信号“0”,0,5V,2V,B线电压信号,A线电压-B线电压,共模干扰信号消失,0,5V,2V,-2V,A线电压信号,0,5V,2V,B线电压信号,A线、B线电压受共模干扰,RS232与RS485的区别,通讯距离的长短,RS232传输距离有限，最大传输距离标准值为15米，实际上也只能用在25米左右。,RS485最大传输距离标准值为120米，实际上可达3000米。,并不是一定要用数据传输距离远的协议！要视具体情况而定！,RS232与RS485的区别,能否支持多点通讯,RS232接口在总线上只允许连接1个收发器，不能支持多站收发能力。,RS485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站通讯能力,这样用户可以利用单一