通信总线协议二 ：RS232和RS485

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通信总线协议二 ：RS232和RS485

• 在通信总线协议之uart协议文章中，分析了Uart协议存在一些缺点 :

1. 电气接口不统一：uart通信时一般都是使用的处理器的电平，即TTL电平，但是不同的处理器的电 平存在差异，因此不同的处理器的uart不能直接相连接。此外不用的器件没有一个统一的接口，硬件连接不方便。
2. 抗干扰能力差：使用TTL的电平来表示1和0，传输中容易出错
3. 通信距离短：一般仅用于一个电路板上的2个芯片通信

• 为了解决类似的相关问题，产生了RS232协议和RS485协议，即由之前的通信双方直接连接，修改成通过RS232协议或者RS485协议接口转接，从而解决接口不一致问题，提高抗干扰能力和通信距离。
  
  

1. RS232协议

1.1 RS232协议简介

• 在串行通讯时，如果通讯双方都采用一个标准接口，不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS232接口就是目前最常用的一种串行通讯接口。
• RS232接口实物图如下图所示：
  
  
• 在Uart协议中，用到的管脚定义图如下图所示：
  
  
  
  
• RS232接口不仅用在uart接口中，改变其管脚连接的定义，也广泛应用与其它协议，比如CAN收发设备也常使用该接口。

1.2 RS232协议规定

• 采用负逻辑传送 ：规定逻辑 1的电平为-5V~-15 V，逻辑0的电平为+5 V～+15 V。选用该电气标准的目的在于提高抗干扰能力，增大通信距离。
• 接口采用RS232统一接口
• 需使用电平转换电路才能和TTL电路连接，例如max232转换芯片连接图和设备连接示意图，如下图示例所示：
  
  
  
  

1.3 RS232协议缺点

• 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。
• 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。
• 传输距离有限，最大传输距离在15米左右。

2. RS485协议

2.1 RS485协议简介

• 该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义：使用该标准的通信网络能够在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。
• 该标准允许连接多个收发器，即具有多站能力，方便建立一个设备网络

2.2 RS485协议规定

• 信号规定：采用差分信号进行数据传输，两线之间的电压差为+2v 到 +6v表示逻辑1，电压差为-2v 到 -6v表示逻辑0
• 接口：RS485采用两线制，这种连接方式为总线拓扑结构，在同一总线上可存在多个节点；应采用两线制，收发不可同时进行，属于半双工。
• 具有主从模式机制
  
  

2.2 RS485协议优点

• 采用差分信号有效减少了噪声信号的干扰，延长通信距离，最大可达1500m
• 接口电平低，不易损坏接口电路芯片
• 与TTL电平兼容，方便与TTL电路连接

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