一、RS-232、RS-422與RS-485的由來(lái)
RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的，RS-232在1962年發(fā)布，命名為EIA-232-E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。RS-422由RS-232發(fā)展而來(lái)，它是為彌補(bǔ)RS-232之不足而提出的。為改進(jìn)RS-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長(zhǎng)到4000英尺（速率低于100kb/s時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為T(mén)IA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為T(mén)IA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。由于EIA提出的建議標(biāo)準(zhǔn)都是以“RS”作為前綴，所以在通訊工業(yè)領(lǐng)域，仍然習(xí)慣將上述標(biāo)準(zhǔn)以RS作前綴稱謂。
RS-232、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。因此在視頻界的應(yīng)用，許多廠家都建立了一套高層通信協(xié)議，或公開(kāi)或廠家獨(dú)家使用。如錄像機(jī)廠家中的Sony與松下對(duì)錄像機(jī)的RS-422控制協(xié)議是有差異的，視頻服務(wù)器上的控制協(xié)議則更多了，如Louth、Odetis協(xié)議是公開(kāi)的，而ProLINK則是基于Profile上的。
二、RS-232串行接口標(biāo)準(zhǔn)
目前RS-232是PC機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊
圖1
收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號(hào)是相對(duì)于信號(hào)地，如從DTE設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用DB25連接器時(shí)是2腳相對(duì)7腳（信號(hào)地）的電平，DB25各引腳定義參見(jiàn)圖1。典型的RS-232信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5～+15V，負(fù)電平在-5～-15V電平。當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為T(mén)TL，從開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3～+12V與-3～-12V。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。RS-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3～7kΩ。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信。其有關(guān)電氣參數(shù)參見(jiàn)表1。
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規(guī)定 |
RS232 |
RS422 |
R485 |
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工作方式 |
單端 |
差分 |
差分 |
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節(jié)點(diǎn)數(shù) |
1收、1發(fā) |
1發(fā)10收 |
1發(fā)32收 |
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最大傳輸電纜長(zhǎng)度 |
50英尺 |
400英尺 |
400英尺 |
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最大傳輸速率 |
20Kb/S |
10Mb/s |
10Mb/s |
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最大驅(qū)動(dòng)輸出電壓 |
+/-25V |
-0.25V～+6V |
-7V～+12V |
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驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)電平
(負(fù)載最小值) |
負(fù)載 |
+/-5V～+/-15V |
+/-2.0V |
+/-1.5V |
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驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)電平
(空載最大值) |
空載 |
+/-25V |
+/-6V |
+/-6V |
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驅(qū)動(dòng)器負(fù)載阻抗(Ω) |
3K～7K |
100 |
54 |
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擺率(最大值) |
30V/μs |
N/A |
N/A |
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接收器輸入電壓范圍 |
+/-15V |
-10V～+10V |
-7V～+12V |
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接收器輸入門(mén)限 |
+/-3V |
+/-200mV |
+/-200mV |
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接收器輸入電阻(Ω) |
3K～7K |
4K(最小) |
≥12K |
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驅(qū)動(dòng)器共模電壓 |
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-3V～+3V |
-1V～+3V |
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接收器共模電壓 |
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-7V～+7V |
-7V～+12V |
表1
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