关于串口232及485的相关知识

关于串口232与485的相关知识

RS485接口定义

RS485有两种，一种是半双工模式，只有DATA+和DATA-两线，另一种是全双工模式，有四线传输信号：T＋，T－，R＋，R-。全双工模式时可认为是RS422。

1.英式标识为 TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-)、RDB(+) 、GND 2.美式标识为 Y 、Z 、 A 、 B 、 GND

3.中式标识为 TXD(+)/A、TXD(-)/B、RXD(-)、RXD(+)、GND RS485两线一般定义为(只接收不发送):\"A,B\"或 \"Date+,Date-\"，即常说的：〞485＋，485－〞

RS48线一般定义为：\"Y,Z,A,B,\"具体还要根据厂家的使用信号针脚而定，有的使用了RTS或DTR等针脚的485信号 DB9(RS485)接口针脚定义

１脚为数据Ａ，２脚为数据Ｂ，５脚为地。 Pin 1 2 3 4 5 jz*

信号定义 RS-232 DCD RX TX DTR GND RS-422 TX- TX+ RX+ RX- GND RS-485 DATA- DATA+ NC NC GND . .

6 7 8 9 10 DSR RTS CTS RI NC RTS- RTS+ CTS+ CTS- NC NC NC NC NC NC RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于： RS-422有4根信号线：两根发送〔Y、Z〕、两根接收〔A、B〕。由于RS-422的收与发是分开的，所以可以同时收和发〔全双工〕。 RS-485有2根信号线：发送和接收都是A和B。 由于RS-485的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发〔半双工〕。 * 能否将RS-422的Y-A短接作为RS-485的A，将RS-422的Z-B短接作为RS-485的B呢？ 答复：不一定。条件是RS-422必须是能够支持多机通信的。波士电子的所有接口转换器的RS-422口都能够支持全双工多机通信，所以可以这样简单转换为RS-485。 RS-485〔或 RS-422〕通信建议一定要接地线，因为 RS-485〔或 RS-422〕通信要求通信双方的地电位差小于 1V。即：半双工通信接 3 根线〔+A、—B、地〕，全双工通信接 5 根线〔+发、—发、jz*

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+收、—收、地〕。为了平安起见，建议通信机器的外壳接。

接线及引脚分配

RS-485的+A接对方的+A、—B接对方的—B、GND(地)接对方的GND(地)。

RS-422 的接线原那么：“+发〞接对方的“+收〞、“—发〞接对方的“—收〞、“+收〞接对方的“+ 发〞、“—收〞接对方的“—发〞、GND(地)接对方的GND(地)。

一定要将GND〔地〕线接到对方的GND〔地〕，除非确保通信双方都已经良好共地。 RS232 (DB9)引脚定义:

1 ：DCD :载波检测。主要用于Modem通知计算机其处于在线状态，即Modem检测到拨号音， 处于在线状态。

2 ：RXD:此引脚用于接收外部设备送来的数据；在你使用Modem时，你会发现RXD指示灯在闪烁，说明RXD引脚上有数据 进入。 jz*

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3 ：TXD:此引脚将计算机的数据发送给外部设备；在你使用Modem时，你会发现TXD指示灯在闪烁，说明计算机正在通过TXD引脚发送数据。

4 ：DTR:数据终端就绪；当此引脚高电平时，通知Modem可以进展数据传输，计算机已经准备好。 5 ：GND:信号地；此位不做过多解释。

6 ：DSR:数据设备就绪；此引脚高电平时，通知计算机Modem已经准备好，可以进展数据通讯了。

7 ：RTS:请求发送；此脚由计算机来控制，用以通知Modem马上传送数据至计算机；否那么，Modem将收到的数据暂时放入缓冲区中。

8 ：CTS: 去除发送；此脚由Modem控制，用以通知计算机将欲传的数据送至Modem。

9 ：RI : Modem通知计算机有呼叫进来，是否接听呼叫由计算机决定

RS485接口定义图

1 连接主机端的RS485接口。信号定义如下：RS485接口信号含义 3 B RXD- 接收数据 4 A RXD+ 接收数据 5 Y TXD+ 发送数据 7 Z TXD- 发送数据2连接从机端的RS485接口信号定义如下：RS485接

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口信号含义 3 Z TXD- 发送数据 4 Y TXD+ 发送数据 5 A RXD+ 接收数据 7 B RXD- 接收数据 232与485传输距离以及工作模式

rs232 rs485通讯接口RS232/RS485/RS422 采用工业级芯片,抗电网干扰,置终端电阻rs232 rs485带雷击浪涌保护及自回复保险,是专门针对232和485设计的通讯转换设备. 都是串口通信，应用场合不同:

RS232 -3线全双工，点对点通信，传输距离 25米以； RS485 -2线半双工，点对多主从通信，传输距离可达 1200米以上；RS485 -4线全双工，主从通信，传输距离可达 1200米以上； RS-232、RS-485、RS-422接线的临时的解决方案收藏

RS-232、RS-485、RS-422 在现场调试经常遇到多种方式的串口通讯的问题，如 RS-232、RS-485、RS-422不同口的通讯连接问题，通常RS-485和 RS-422之间转换很方便。但遇到RS-232口要和RS-422口通讯，现场无其他转换方式，如果再邮寄可能等的时间较长。现在可以有一种临时的解决

方案 (1)． RS-232和RS-422 将RS-422的R+、T+短接，和RS-232的GND相连。RS-422的R－和RS-232的Txd相连，RS-422的T－和RS-232的Rxd相连即可。原理如下： RS-232-C接口的电气特性是电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1〞，-5— -15V；逻辑“0〞 +5— +15V 。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0〞，高到-3V的信号作为逻“1〞。RS-485的电气特性：逻辑

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“1〞以两线间的电压差为+〔2—6〕 V表示；逻辑“0〞以两线间的电压差为-〔2—6〕V表示。所以当RS-232发送“1〞时，Txd和GND的电压差为 -3— -15V，在RS-422的R＋和R－之间形成逻辑“1〞的电平〔注：线路电平衰减较小〕。当RS-422发送“1〞时，RS-422的T＋和T－之间形成逻辑“1〞的电平为+〔2—6〕V ，在RS-232的Txd和GND的之间形成逻辑“1〞的电平〔注：由于RS-422通讯采用差动电平，线路较长衰减也较小，RS-232接收的电平根本维持在5伏〕。通讯距离可以认为以RS-232为准。即一般小于50米。我在宝塔石化临时测试过，达40米后还好的很。

方案(2)RS-232和RS-485 将RS-485的R+、T+短接，和RS-232的GND相连。RS-485的R－、T－短接，将RS-232的Rxd、Txd短接，两者相连即可。由于RS-232为全双工，RS-485为半双工，如要通讯那么要在通讯程序中做处理才可，但临时使用〔如电度表连在NAS-968D/E，用DEBUG设电度表的地址〕。这时准备号后，首先按住电表的按钮2，在发送一次〔由于发送时间间隔短〕，在停顿，可看到收到的第二串为地址设定确认。〔此时可将RS- 232的Rxd不接，只是看不到地址设定确认的串〕。以上为我得一点小经历，不对的地方请指教。

一种RS232/RS485/RS422接口转换器说明

DM485系列转换器是标准RS232/RS485/RS422转换器，完成串口 RS232 与 RS485 / RS422之间的电气转换，可将最大通讯距离延长到1200米〔4000英尺〕。

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DM485采用根本三线制方式：〔TXD，RXD，GND〕，使用时无需任何软件驱动，产品采用工业级产品设计〔适用温度围－40℃～+85℃〕，含静电释放保护，具有抗雷击功能，适用于各种工业、民用场合。 一、原理说明

RS232接口是一种用于近距离(最大30－60米)、慢速度、点对点通讯的通讯协议，在RS232中一个信号只用到一条信号线，采取与地电压参考的方式，因而在长距离传输后，发送端和接收端地电压有出入，容易造成通讯出错或速度降低。

RS485/422接口采用不同的方式：每个信号都采用双绞线(两根信号线)传送，两条线间的电压差用于表示数字信号。例如把双绞线中的一根标为A(正)，另一根标为B(负)，当A为正电压(通常为+5V)，B为负电压时(通常为0)，表示信号“1〞；反之，A为负电压，B为正电压时表示信号“0〞。RS485/422允许通讯距离可到达1200米，采用适宜的电路可到达2.5MB/s的传输速率。

RS422与RS485采用一样的通讯协议，但有所不同：RS422通常作为RS232通讯的扩展，它采用两根双绞线，数据可以同时双向传递(全双工)。RS485那么采用一根双绞线，输入输出信号不能同时进展(半双工)，RS485可用于多点通讯，一条信号线上可连接多个设备，它通常采用主/从构造。

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在DM系列的转换器中，仅用到端口的3根线：TXD，RXD，GND(它们分别是D型接口的3脚，2脚和5脚)，TXD为信号输入线，RXD为信号输出线，GND为地。 在RS485(半双工)通信中，发送信号时，由TXD输出的RS232信号经发送器(A和B)输出，转换为RS485信号；接收信号时，RS485信号经接收器(A和B)接收并转换为RS232信号，传给RXD。 在RS422(全双工)通信中，因信号的输入和输出分开，所以需要两根双绞线来传送输入和输出信号，标为A、B、Y、Z(A为输入信号的正极，B为输入信号的负极，Y为输出信号的正极，Z为输出信号的负极)。发送信号时，由TXD输出的RS232信号经发送器(A和B)输出，转换为RS485/RS422信号；接收信号时，RS485/RS422信号经接收器(Y和Z)接收后传给串口的RXD。 图1：DM系列RS232/RS485/RS422接口转换器原理图〔半双工〕 jz*

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图2：DM系列RS232/RS485/RS422接口转换器原理图〔全双工〕 二、典型接法 DM485的输出端最多可以连接256个RS485接口，其典型接法如图3〔半双工〕和图4〔全双工〕所示。在最远的两个终端上，输入和输出端之间各需接上一个120欧姆的电阻。在RS485/RS422的接口连接时，甲接口的输出端接乙接口的输入端，双绞线的正极接正极，负极接负极；甲接口的输入端接乙接口的输出端，双绞线的正极接正极，负极接负极。 jz*

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图2：DM485H〔半双工〕的典型接法 图4：DM485F〔全双工〕的典型接法 三、具体应用 DM485系列转换器的一端为9芯D型接口，可直接与RS232标准接口连接；另一端为接线端子，即RS485/RS422接口。在RS485接口〔半双工〕中接线端子上用了2组引脚：两组输入(B，A，两组部短接，系统扩展用)。转换器通过D型接口与RS232标准串口相连，通过接线端子与RS485接口相连。在RS422接口〔全双工〕中接线端子上用jz*

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了三组引脚：一组输出(Y，Z)，两组输入(B，A，两组部短接，扩展用)。转换器通过D型接口与RS232标准串口相连，通过接线端子与RS485/RS422接口相连。 图5：DM485H的具体应用接线图 图6：DM485F具体应用接线图 四、考前须知 1、在长距离传输中，一定要使用用双绞线 jz*

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2、多终端传输时，距离最远的两个终端上，输入和输出端之间一定连接120欧姆的电阻。 232与485的区别

什么是RS-232 接口？(1) RS-232 的历史和作用在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进展通讯。RS-232-C接口〔又称EIA RS-232-C〕是目前最常用的一种串行通讯接口。〔“RS-232-C〞中的“-C〞只不过表示RS-232的版本，所以与“RS-232〞简称是一样的〕它是在1970 年由美国电子工业协会〔EIA〕联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是\"数据终端设备〔DTE〕和数据通讯设备〔DCE〕之间串行二进制数据交换接口技术标准\"该标准规定采用一个25 个脚的DB-25 连接器，对连接器的每个引脚的信号容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。后来IBM 的PC 机将RS-232 简化成了DB-9 连接器，从而成为事实标准。而工业控制的RS-232 口一般只使用RXD、TXD、GND 三条线。(2)RS-232 接口的电气特性在RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑\"1\"为-3 到-15V；逻辑\"0\"

为+3 到+15V 。RS-232-C最常用的9 条引线的信号容如下所示DB-9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 DB-25 8 3 2 20 7 6 4 5 22

定义DCD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS RI

(3) RS-232 接口的物理构造RS-232-C 接口连接器一般使用型号为

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DB-9 插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端.

PC 机的RS-232 口为9 芯针插座。而波士RS-232/RS-485转换器的RS-232 为DB-9 孔插头。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TXD\"、\"接收数据RXD\"和\"信号地GND\"。RS-232 传输线采用屏蔽双绞线。〔4〕RS-232 传输电缆长度由RS-232C 标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50 英尺，其实这个4%

的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出下面实验结果。其中1 号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。2 号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04

是22#AWG 的四芯电缆。DEC 公司的实验结果波特率bps 1号电缆传输距离〔米〕 2号电缆传输距离〔米〕110 1500 900 300 1500 900 1200 900 900 2400 300 150 4800 300 75 9600 75 75

经过许多年来RS-232 器件以及通信技术的改良，RS-232 的通信距离

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已经大大增加。波士电子的RS-232 增强器可以将普通的RS-232 口的通信距离直接延长到1000米。二、什么是RS-485 接口？1. RS-485 的电气特性：发送端：逻辑\"1\"以两线间的电压差为+〔2 至6〕 V 表示；逻辑\"0\"以两线间的电压差为-〔2 至6〕V 表示。接收端：A比B高200mV以上即认为是逻辑\"1\比B 低200mV 以上即认为是逻辑\"0\"。2. RS-485(或 RS-422)的接线：3. RS-485 的数据最高传输速率为10Mbps。但是由于RS-485 常常要与PC 机的RS-232

口通信，所以实际上一般最高115.2Kbps。又由于太高的速率会使RS-485 传输距离减小，所以往往为9600bps 左右或以下。4. RS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰性好。5. RS-485接口的最大传输距离标准值为1200米〔9600bps时〕，实际上可达3000米，RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器、即RS-485 具有多机通信能力,这样用户可以利用单一的RS-485 接口方便地建立起设备网络。因RS-485 接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485 接口组成的半双工网络，一般只需二根信号线，所以RS485 接口均采用屏蔽双绞线传输。RS-485 的国际标准并没有规定RS485 的接口连接器标准、所以采用接线端子或者DB-9、DB-25 等连接器都可以。波士RS-485 接口是事实工业标准。6. 采用RS485 接口时，传输电缆的长度如何考虑？答：在使用RS485 接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响

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所。最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG 铜芯双绞电缆〔线径为0。51mm〕，线间旁路电容为52。5PF/M，终端负载电阻为100 欧时所得出。〔引自GB11014-

附录A〕。当数据信号速率降低到90Kbit/S 以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV 时，那么电缆长度被在1200M。实际上，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。那么取得的最大电缆长度是不一样的。例如：当数据信号速率为600Kbit/S

时，采用24AWG 电缆，最大电缆长度是200m，假设采用19AWG 电缆〔线径为0.91mm〕那么电缆长度将可以大于200m；假设采用28AWG 电缆〔线径为0.32mm〕那么电缆长度只能小于200m。RS-485的远距离通信建议采用屏蔽电缆，并且将屏蔽层作为地线。三、什么是RS RS-422 接口？RS-422 的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于：RS-422 有4 根信号线：两根发送〔Y、Z〕、两根接收〔A、B〕。由于RS-422 的收与发是分开的所以可以同时收和发〔全双工〕。RS-485 有2 根信号线：发送和接收都是A 和B。由于RS-485 的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发〔半双工〕。能否将RS-422 的Y-A 短接作为RS-485 的A、将RS-422 的Z-B 短接作为RS-485 的B

呢？答复：不一定。条件是RS-422 必须是能够支持多机通信的。波士电子的所有接口转换器的RS-422 口都能够支持全双工多机通信，所以可以这样简单转换为RS-485。四、RS RS-485 比RS RS-232 232-C

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接口相比有何特点？答：由于RS-232 接口标准出现较早，难免有缺乏之处，主要有以下四点：〔1〕接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。〔2〕传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。现在由于采用新的UART 芯片16C550 等，波特率到达115.2Kbps。〔3〕接口使用一根信号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。〔4〕传输距离有限，最大传输距离标准值为50 米，实际上也只能用在15米左右。〔5〕RS-232 只允许一对一通信，而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器。〔6〕市天地华杰科技专业生产的TD-1204集线器可以解决485总线连接方式。〔7〕TD-1204是一款RS-485集线器〔又称RS-485总线分割集中器，RS-485HUB〕。是市天地华杰科技为了解决复杂电磁场环境下RS-485总线大系统中星型布线而专业设计。该RS485集线器采用双向透明传输，RS485集线器它能够把一路RS-485或一路RS-232总线分割为4路RS-485总线，或者把四路RS-485信号聚集到一路RS-485或一路RS-232总线上来。并且每个端口都具有光隔、短路、开路保护功能。在系统发生故障的时候，置的控制器能够及时的切断有故障的端口。使RS485集线器保证每一端口都起到工作，到达互不干扰的效果。每个端口可同时连接32个接点，可延长1200米RS-485信号，是改变RS-485总线布线中单一构造的最好选择。1、什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？ 计算机与计

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算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、本钱低，特别是在远程传输时，防止了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进展通讯。 RS-232-C接口〔又称 EIA RS-232-C〕是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会〔EIA〕联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备〔DTE〕和数据通讯设备〔DCE〕之间串行二进制数据交换接口技术标准〞该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。

1）接口的信号容实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号容见附表

2〕接口的电气特性在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1〞，-5— -15V；逻辑“0〞 +5— +15V 。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0〞，高到-3V的信号作为逻辑“1〞附表1 引脚序号信号名称符号流向功能2 发送数据 TXD DTE→DCE DTE发送串行数据3 接收数据 RXD DTE←DCE DTE接收串行数据4 请求发送 RTS DTE→DCE DTE请求DCE将线路切换到发送方式5 允许发送 CTS DTE←DCE DCE告诉DTE线路已接通可以发送数据6 数据设备

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准备好 DSR DTE←DCE DCE准备好7 信号地信号公共地8 载波检测 DCD DTE←DCE 表示DCE接收到远程载波20 数据终端准备好 DTR DTE→DCE DTE准备好22 振铃指示 RI DTE←DCE 表示DCE与线路接通,出现振铃3) 接口的物理构造 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C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〞。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。4〕传输电缆长度由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。附表2 DEC 公司的实验结果 波特率 1 号电缆传输距离〔英尺〕 2 号电缆传输距离〔英尺〕110 5000 3000300 5000 30001200 3000 30002400 1000 5004800 1000 2509600 250 250

2. 什么是RS-485接口？它比RS-232-C接口相比有何特点？由于RS-232-C接口标准出现较早，难免有缺乏之处，主要有以下四点： 1） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL

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电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接； 2） 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；

3） 接口使用一根信号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；

4） 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50米左右。针对RS-232-C的缺乏，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：

1. RS-485的电气特性：逻辑“1〞以两线间的电压差为+〔2—6〕 V表示；逻辑“0〞以两线间的电压差为-〔2—6〕V表示。接口信号电平比RS-232-C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； 2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps ；

3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好；

4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485

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接口采用DB-9〔孔〕，与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9〔针〕。3. 采用RS485接口时，传输电缆的长度如何考虑？在使用RS485接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所。下列图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电缆〔线径为0。51mm〕，线间旁路电容为52。5PF/M，终端负载电阻为100欧时所得出。〔曲线引自GB11014-附录A〕。由图中可知，当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，那么电缆长度被在1200M。实际上，图中的曲线是很保守的，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。那么取得的最大电缆长度是不一样的。例如：当数据信号速率为600Kbit/S时，采用24AWG电缆，由图可知最大电缆长度是200m，假设采用19AWG电缆〔线径为0。91mm〕那么电缆长度将可以大于200m；假设采用28AWG 电缆〔线径为0。32mm〕那么电缆长度只能小于200m。 5. RS232接口

6. RS232接口是1970年由美国电子工业协会〔EIA〕联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备〔DTE〕和数据通讯设备〔DCE〕之间串行二进制数据交换接口技术标准〞。

7. 该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。随着设备

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的不断改良，出现了代替DB25的DB9接口，现在都把RS232接口叫做DB9。

8. RS-232是现在主流的串行通信接口之一。

9. 由于RS232接口标准出现较早，难免有缺乏之处，主要有以下四点：

10. 〔1〕接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 11. 〔2〕传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在“南方的老树51CPLD开发板〞中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。

12. 〔3〕接口使用一根信号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。 13. 〔4〕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50米左右。 14. 接口定义 15. RS232〔DB9〕 16. 1 DCD 载波检测 17. 2 RXD 接收数据

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19. 接口说明 20. 3 TXD 发送数据 21. 4 DTR 数据终端准备好 22. 5 SG 信号地 23. 6 DSR 数据准备好 24. 7 RTS 请求发送 25. 8 CTS 去除发送 26. 9 RI 振铃提示 27. 接口电平

28. RS232采用负逻辑电平： 29. -15~-3：逻辑1； 30. +15~+3：逻辑0； 31. 电压值通常在7V左右 32. RS-422

33. RS-422接口是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用围，EIA又于1983年在RS422接口根底上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。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。

34. RS422接口标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性〞，

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它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在一样传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备〔Master〕，其余为从设备〔Salve〕，从设备之间不能通信，所以RS422接口支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是10×4k+100Ω〔终接电阻〕。RS422接口四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式〔XON/XOFF握手〕或硬件方式〔一对单独的双绞线〕。

35. RS422接口的最大传输距离为4000英尺〔约1219米〕，最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能到达最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。

36. RS422接口需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 37. 下面是关于RS-422线的接法： 38. 25 Pin of RS-422 40. SD-A 44. RD-B 48. SD-B jz*

39. 9 Pin of RS-422 42. 3(线号) 46. 2(线号) 50. 7(线号) 43. R- 47. T- 51. R+ 41. 15(线号) 45. 22(线号) 49. 14(线号) . .

52. RD-B 53. 21(线号) . 8(线号) 55. T+ 56. 表格 4线制的RS-422 57. 注意：

58. 如果RS-422为两线制，那么R-和T-就在一根线上，R+和T+也同样在一根线上。计算机侧 RS422 串行通信接口的插口是 25 针公插： 59. RS485接口

60. RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0〞，- 6V～- 2V表示“1〞。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴构造在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A〞、“B〞端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题： RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往无视了收发器有一定的共模电压围，RS-485收发器共模电压围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路模电压超出此围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模局部需要一个返回通路，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

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向外辐射电磁波。 61. RS485接口定义图

62. 1 连接主机端的RS485接口。----信号定义如下： ----RS485接口 --------信号含义

---- 3 -----------B RXD- 接收数据---- 4 ------------A RXD+ 接收数据 ---- 5------------ Y TXD+ 发送数据---- 7------------ Z TXD- 发送数据 2-连接从机端的RS485接口。----信号定义如下： ----RS485接口--------- 信号含义 ---- 3------------ Z TXD- 发送数据 ---- 4------------ Y TXD+ 发送数据 ---- 5------------ A RXD+ 接收数据 ---- 7------------ B RXD- 接收数据

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. RS232 是单端输入输出，双工工作时至少需要数字地线。发送线和承受线三条线〔异步传输〕，还可以加其它控制线完成同步等功能。 65. RS422 通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响，而RS485

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只能半双工工作，发收不能同时进展，但它只需要一对双绞线。 66. rs232 有9 个脚，但实际用的大多数是 3 个 67. 422 是 4个，最多加信号地、屏蔽层共 6个 68. 485 是 2个，最多加信号地共 3 个

69. RS485接口定义图1 连接主机端的RS485接口。----信号定义如下： ----RS485接口 --------信号含义

---- 3 -----------B RXD- 接收数据---- 4 ------------A RXD+ 接收数据 ---- 5------------ Y TXD+ 发送数据---- 7------------ Z TXD- 发送数据 2-连接从机端的RS485接口。----信号定义如下： ----RS485接口--------- 信号含义 ---- 3------------ Z TXD- 发送数据 ---- 4------------ Y TXD+ 发送数据 ---- 5------------ A RXD+ 接收数据 ---- 7------------ B RXD- 接收数据

70. RS 485 9针Sub-D型子连接器的插针分配 71. 插针编号 74. 1 77. 2 72. 信号 75. 屏蔽 78. M24 73. 含义 76. 屏蔽 79. 24V输出电压的参考点 80. 3 83. 4 86. 5 jz*

81. RxD/TxD-P* 84. TR-P 87. DGND* 82. 承受-/发送数据-P 85. 中继器控制信号-P 88. 数据参考点 . .

. 6 90. VP* 91. 终端电阻供电电压〔5V〕 92. 7 95. 8 98. 9 93. P24 96. RxD/TxD-N* 99. TR-N 94. 24V输出电压 97. 接收-/发送数据-N 100. 中继器控制信号-N 101. 本表来自\"西门子PLC现场总线的网络调试与维护课程3\"

102.

103.

104. RS-485 接口电路

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105. RS-485 接口电路的主要功能是：将来自微处理器的发送信号TX 通过“发送器〞转换成通讯网络中的差分信号，也可以将通讯网络中的差分信号通过“接收器〞转换成被微处理器接收的RX 信号。任一时刻，RS-485 收发器只能够工作在“接收〞或“发送〞两种模式之一，因此，必须为RS-485 接口电路增加一个收/发逻辑控制电路。另外，由于应用环境的各不一样，RS-485 接口电路的附加保护措施也是必须重点考虑的环节。下面以选用SP485R 芯片为例，列出RS-485 接口电路中的几种常见电路，并加以说明。 106. 1.根本RS-485 电路

107. 图1为一个经常被应用到的SP485R芯片的示电路，可以被直接嵌入实际的RS-485应用电路中。微处理器的标准串行口通过RXD 直接连接SP485R 芯片的RO 引脚，通过TXD直接连接SP485R 芯片的DI 引脚。

108. 由微处理器输出的R/D 信号直接控制SP485R 芯片的发送器/接收器使能：R/D 信号为“1〞，那么SP485R 芯片的发送器有效，接收器制止，此时微处理器可以向RS-485 总线发送数据字节；R/D 信号为“0〞，那么SP485R 芯片的发送器制止，接收器有效，此时微处理器可以接收来自RS-485 总线的数据字节。此电路中，任一时刻SP485R 芯片中的“接收器〞和“发送器〞只能够有1 个处于工作状态。

109. 连接至A 引脚的上拉电阻R7、连接至B 引脚的下拉电阻R8 用于保证无连接的SP485R芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以

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提高RS-485 节点与网络的可靠性。R7,R8,R9这三个电阻 要根据实际应用而改变大小，特别在用120欧或更小终端电阻时，R9就不需要了，R7和R8应使用680欧电阻。

110. 如果将SP485R 连接至微处理器80C51 芯片的UART 串口，那么SP485R 芯片的RO 引脚不需要上拉；否那么，需要根据实际情况考虑是否在RO 引脚增加1 个大约10K 的上拉电阻。

111.

112. 图 1SP485R 的根本RS-485 电路

113. SP485R 芯片本身集成了有效的ESD 保护措施。但为了更加可靠地保护RS-485 网络，确保系统平安，我们通常还会额外增加一些保护电路。

114. 电路图中，钳位于6.8V 的TVS 管V4、V5、V6 都是用来保护RS-485 总线的，防止RS-485总线在受外界干扰时〔雷击、浪涌〕产生的高压损坏RS-485 收发器。当然，也选择集成的总线保护元件，比方ONSemi 半导体的NUP2105L 器件(SOT-23 封装，集成2 个双向TVS器件)，作为SP485R 芯片的附加保护措施。

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115. 另外，电路中的L1、L2、C1、C2 是可选安装元件，用于提高电路的EMI 性能。图中附加的保护电路能够对SP485R 芯片起到良好的保护效果。

116. 2.隔离RS-485 电路

117. 图2为一个使用光电隔离方式连接的SP485R 芯片的示电路，可以被直接嵌入实际的RS-485 应用电路中。微处理器的UART 串口的RXD、TXD 通过光电隔离电路连接SP485R 芯片的RO、DI 引脚，控制信号R/D 同样经光电隔离电路去控制SP485R 芯片的DE和/RE 引脚。

118. 由微处理器输出的R/D 信号通过光电隔离器件控制SP485R 芯片的发送器/接收器使能：R/D 信号为“1〞，那么SP485R 芯片的DE 和/RE 引脚为“1〞，发送器有效，接收器制止，此时微处理器可以向RS-485 总线发送数据字节；R/D 信号为“0〞，那么SP485R 芯片的DE和/RE 引脚为“0〞，发送器制止，接收器有效，此时微处理器可以接收来自RS-485 总线的数据字节。任一时刻，SP485R 芯片中的“接收器〞和“发送器〞只能够有1 个处于工作状态。 连接至A 引脚的上拉电阻R7、连接至B 引脚的下拉电阻R8 用于保证无连接的SP485R芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以提高RS-485 节点与网络的可靠性。R7,R8,R9这三个电阻 要根据实际应用而改变大小，特别在用120欧或更小终端电阻时，R9就不需要了，R7和R8应使用680欧电阻。

119. 使用DC-DC 器件可以产生1 组与微处理器电路完全隔离的电

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源输出，用于向RS-485 收发器电路提供+5V 电源。

120. 电路中光耦器件的速率将会影响RS-485 电路的通讯速率。图2 中选用了NEC 公司的光耦器件PS2501 芯片，受PS2501 芯片的响应速率影响，这一示RS-485 接口电路的通讯速率只可保障在19200bps 速率下正常工作；如果需要到达更高的RS-485 通讯速率，那么需要选用响应速度更快的光耦器件，比方Agilent 公司的超高速光耦元件。

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