今天說說分析儀器中常用RS485與RS232接口

一、什么是RS485 接口？

智能儀表是隨著80年代初單片機技術的成熟而發(fā)展起來的，初是數(shù)據(jù)模擬信號輸出簡單過程量，后來儀表接口是RS232接口，這種接口可以實現(xiàn)點對點的通信方式，但這種方式不能實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。隨后出現(xiàn)的RS485接口。

RS485采用差分信號負邏輯，+2V～+6V表示“1”，- 6V～- 2V表示“0”。RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制是全雙工通訊方式，兩線制是半雙工通訊方式。在RS485通信網(wǎng)絡中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有二個原因：（1）共模干擾問題： RS-485接口采用差分方式傳輸信號方式，并不需要相對于某個參照點來檢測信號，系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，RS-485收發(fā)器共模電壓范圍為-7～+12V，只有滿足上述條件，整個網(wǎng)絡才能正常工作。當網(wǎng)絡線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。（2）EMI問題：發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道（信號地），就會以輻射的形式返回源端，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。 

（1）、RS485同RS232連接

　　由于PC機默認的只帶有RS232接口，有兩種方法可以得到PC上位機的RS485電路：（1）通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路將PC機串口RS232信號轉(zhuǎn)換成RS485信號，對于情況比較復雜的工業(yè)環(huán)境好是選用防浪涌帶隔離珊的產(chǎn)品。（2）通過PCI多串口卡，可以直接選用輸出信號為RS485類型的擴展卡。

二、什么是RS232 接口？

RS232接口全名是“數(shù)據(jù)終端設備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設備（DCE）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術標準”。 該標準規(guī)定采用一個25個腳的DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。隨著設備的不斷改進，出現(xiàn)了代替DB25的DB9接口，現(xiàn)在都把RS232接口叫做DB9。RS-232是現(xiàn)在主流的串行通信接口之一。 　　

RS232接口標準出現(xiàn)較早，會有一些不足之處（1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。（2）傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20Kbps；因此在“南方的老樹51CPLD開發(fā)板”中，綜合程序波特率只能采用19200，也是這個原因。（3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。（4）傳輸距離有限，大傳輸距離標準值為50英尺，實際上也只能用在15米左右。

（1）、接口定義

RS232（DB9）

1、DCD 載波檢測；2、RXD 接收數(shù)據(jù)；3、TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)；4、DTR 數(shù)據(jù)終端準備好；5、SG 信號地；6、DSR 數(shù)據(jù)準備好；7、RTS 請求發(fā)送；8、CTS 允許發(fā)送；9、RI 振鈴提示 

RS232（DB25）

　　1、頻蔽地線；2、TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)；3、RXD 接收數(shù)據(jù)；4、RTS 請求發(fā)送；5、CTS 允許發(fā)送；6、DSR 數(shù)據(jù)準備好；7、SG 信號地；8、DCD 載波檢測；9、 發(fā)送返回（+）；10、未定義；11、數(shù)據(jù)發(fā)送（-）；12~17 未定義；18、數(shù)據(jù)接收（+） 　　19、未定義；20、數(shù)據(jù)終端準備好 DTR；21、未定義；22、振鈴 RI；23~24 未定義；25、接收返回（-）標準的細節(jié) 　

在RS-232標準中，字符是以一串行的比特串來一個接一個的串行（serial）方式傳輸，優(yōu)點是傳輸線少，配線簡單，傳送距離可以較遠。常用的編碼格式是異步起停（asynchronous start-stop）格式，它使用一個起始比特后面緊跟7或8 個數(shù)據(jù)比特（bit），然后是可選的奇偶校驗比特，后是一或兩個停止比特。所以發(fā)送一個字符至少需要10比特，帶來的一個好的效果是使全部的傳輸速率，發(fā)送信號的速率以10劃分。一個平常的代替異步起停方式的是使用數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）。 　　

在RS-232標準中定義了邏輯一和邏輯零電壓級數(shù)，以及標準的傳輸速率和連接器類型。信號大小在正的和負的3－15v之間。RS-232規(guī)定接近零的電平是無效的，邏輯一規(guī)定為負電平，有效負電平的信號狀態(tài)稱為傳號marking，它的功能意義為OFF，邏輯零規(guī)定為正電平，有效正電平的信號狀態(tài)稱為空號spacing，它的功能意義為ON。根據(jù)設備供電電源的不同，±5、±10、±12和±15這樣的電平都是可能的。 　

 　　RS-232設計之初是用來連接調(diào)制解調(diào)器做傳輸之用，也因此它的腳位意義通常也和調(diào)制解調(diào)器傳輸有關。RS-232的設備可以分為數(shù)據(jù)終端設備和數(shù)據(jù)通信設備兩類，這種分類定義了不同的線路用來發(fā)送和接受信號。一般來說，計算機和終端設備有DTE連接器，調(diào)制解調(diào)器和打印機有DCE連接器。但是這么說并不是總是嚴格正確的，用配線分接器測試連接，或者用試誤法來判斷電纜是否工作，常常需要參考相關的文件說明。