RS232、RS485与RS422串口通讯详解
一、RS232串口通信
在TxD 和 RxD 上:逻辑 1(MARK)=-3V~-15V逻辑 0(SPACE)=+3~+15V.
在 RTS、CTS、DSR、DTR 和 DCD 等控制线上:信号有效(接通,ON 状态,正电压)=+3V~+15V信号无效(断开,OFF 状态,负电压)=-3V~-15V。
缺点
1、通信管脚介绍
管脚 | 信号 | 描述 |
1 | CD | 载波检测 |
2 | RXD | 接收 |
3 | TXD | 发送 |
4 | DTR | 数据终端准备好 |
5 | GND | 信号地 |
6 | DSR | 通讯设备准备好 |
7 | RTS | 请求发送 |
8 | CTS | 允许发送 |
9 | Ri | 振铃 |
2、常见连接方式
(1)无握手模式通信
连接器1 | 连接器2 | 功能 |
2 | 3 | RX–>TX |
3 | 2 | TX–>RX |
5 | 5 | GND |
(2)握手模式通信
连接器1 | 连接器2 | 功能 |
2 | 3 | RX–>TX |
3 | 2 | TX–>RX |
4 | 6 | DTR–>DSR |
5 | 5 | GND |
6 | 4 | DSR–>DTR |
7 | 8 | RTS–>CTS |
8 | 7 | CTS–>RTS |
(3)回环握手模式通信
连接器1 | 连接器2 | 功能 |
2 | 3 | RX–>TX |
3 | 2 | TX–>RX |
5 | 5 | GND |
1+4+6 | – | DTR–>CD+DSR |
– | 1+4+6 | DTR–>CD+DSR |
7+8 | – | RTS–>CTS |
– | 7+8 | RTS–>CTS |
3、发送通信步骤
A的RTS–>B的RTS、A的CTS<–B的CTS
4、常见电路设计
TXD端上拉电阻作用:起始开始默认是高电平,加上拉电阻增加通信稳定性,上拉电阻通常放在TXD端。
二、RS485/RS422串口通信
RS-422是一种全双工通信协议,允许单个驱动器与多个接收器通信,数据信号采用差分传输方式,速率最高可达50Mbps。
RS-485是半双工通信协议,满足所有RS-422的要求,而且比RS422稳定性更强。具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V)。
RS485的最长传输距离能达到1200米,但在实际应用中传输的距离要比1200米短,具体能传输多远视周围环境而定。
1、管脚介绍
RO:接收器输出。当RE低且如果(A-B)为2 -50mV时,RO高;如果(A-B)-200mV,RO低。
RE:接收器输出使能。将 RE 驱动至低电平以启用 RO;当 RE 为高时,RO为高阻抗。将 RE 驱动为高电平并驱动 DElow 以进入低功耗关断模式。RE 是热插拔输入。
DE:驱动器输出使能。将 DE 驱动为高电平以启用驱动器输出。当DE为低电平时,这些输出为高阻抗。将 RE 设置为高电平,将 DE 设置为低电平,以进入低功耗关断模式。DE 是热插拔输入。
DI:驱动器输入。当 DE 为高电平时,DI 上的低电平会强制同相输出低电平和反相输出高电平。相似性,高导通力同相输出高电平和反相输出低电平。
2、常见连接方式
(1)终端电阻作用:
根据传输线理论,终端电阻可以吸收网络上的反射波有效地增强信号强度。
(2)信号线上小电容作用:
进行过冲抑制,吸收开关上升沿和下降沿的能量。
(3)偏置上下拉电阻的作用:
当总线空闲或开路时,利用偏置电阻将总线偏置在一个确定的状态(差分电压200mV),这样即使线路中出现了比较小的反射信号或干扰,挂接在总线上的数据接收器也不会由于这些信号的到来而产生误动作偏置电阻的大小。电阻的典型值是4.7kQ,具体数值随电缆的电容变化而变化。
3、常见电路设计
(1)RS485电路设计
(2)RS422电路设计
(3)自动切换通信电路设计
作者:BaIIandawang