RS422

RS422簡介

　　RS-422標準全稱是“平衡電壓數字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。實際上還有一根信號地線，共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發送驅動器比RS232更強的驅動能力，故允許在相同傳輸線上連接多個接收節點，最多可接10個節點。一個主設備（Master），其余為從設備（Slave），從設備之間不能通信，所以RS-422支持點對多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k，故發端最大負載能力是10×4k+100Ω（終接電阻）。

RS422百科

　　RS-422標準全稱是“平衡電壓數字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。實際上還有一根信號地線，共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發送驅動器比RS232更強的驅動能力，故允許在相同傳輸線上連接多個接收節點，最多可接10個節點。一個主設備（Master），其余為從設備（Slave），從設備之間不能通信，所以RS-422支持點對多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k，故發端最大負載能力是10×4k+100Ω（終接電阻）。

　　特性

　　RS-422四線接口由于采用單獨的發送和接收通道，因此不必控制數據方向，各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一對單獨的雙絞線）。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219米），最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在 100kb/s速率以下，才可能達到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為 1Mb/s。RS-422需要一終接電阻，要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離傳輸時可不需終接電阻，即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸電纜的最遠端。

　　名稱由來

　　Electronic Industries Association （EIA ） 電子工業協會（EIA） 1924年成立的EIA是美國的一個電子制造商組織。EIA頒布了許多與電信和計算機通信有關的標準，并與其他協會如美國國家標準協會（ANSI）和國際電報電話咨詢委員會（CCITT）有密切聯系，CCITT現稱為國際電信聯盟（ITU）。EIA在電信方面主要定義了調制解調器和計算機之間的串行接口。下表是一些常用的標準。物理層規范定義了37針（DB-37）、25針（DB-25）和9針（DB-9）連結器及相關電纜，另外還有電氣特性，如每個針上的信號類型及信號時序。

　　相關介紹

　　RS-232-C 使用DB-25或DB-9連結器的串行連結標準，電纜最大長度50英尺。RS-449 定義了RS-422與RS-423子集的用DB-37連結的串行接口。RS-422 定義了平衡式多點接口。RS-423 非平衡數字接口。EIA-232，就是眾所周知的RS-232，它定義了數據終端設備（DTE）和數據通信設備（DCE）之間的串行連結。這個標準被廣泛采用。EIARS-232標準即CCITT的V．24標準。但CCITT V系列協議比EIA標準稍具優勢，部分原因是由于它是歐洲的政府標準指定要使用的協議類型。EIA標準大部分和CCITT標準等價。例如Group3傳真，一個傳輸率最高為9．6Kbps的傳真機標準，是CCITT的T．4建議，也是EIA465標準。在結構化網絡布線領域，EIA最近與電信工業協會（TIA）聯合制定了商用建筑電信布線標準（EIA/TIA568和569）；這是一個在校園環境中使用數據級雙絞線的分層布線系統的標準。這個標準提供的布線結構使得建筑設計者可以不必事先知道使用什么設備從而便于進行高速數據通信設備的布局。RS-422是差模傳輸，抗干擾能力強，能傳1200米 RS232最多傳輸15米。

　　RS232與RS485口、RS422口有什么區別

　　1、RS-232-C

　　RS-232-C是美國電子工業協會EIA（Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號，C表示修改次數。它的全名是“數據終端設備（DTE）和數據通訊設備（DCE）之間串行二進制數據交換接口技術標準”。該標準規定采用一個25 個腳的DB-25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規定，還對各種信號的電平加以規定。后來IBM的PC 機將RS-232 簡化成了DB-9 連接器，從而成為事實標準。而工業控制的RS-232 口一般只使用RXD、TXD、GND 三條線。

　　RS-232-C總線標準設有25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道。在多數情況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現，如一條發送線、一條接收線及一條地線。

　　RS-232-C標準規定的數據傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。

　　RS-232-C標準規定，驅動器允許有2500pF的電容負載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時，最大通信距離為15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內的通信。

　　RS-232-C接口標準的特點：

　?。?）采用負邏輯，即，邏輯“1”為-15V~-5V，邏輯“0”為+5V~+15V。

　?。?）采用全雙工方式

　　由于RS-232 接口標準出現較早，難免有不足之處，主要有以下四點：

　?。?）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換電路方能與TTL 電路連接。

　?。?）傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20Kbps?，F在由于采用新的UART 芯片16C550 等，波特率達到115.2Kbps。

　?。?）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

　?。?）傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50 米，實際上也只能用在15米左右。

　?。?）RS-232 只允許一對一通信，而RS-485 接口在總線上是允許連接多達128個收發器。

　　2、RS-485

　　在要求通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用RS-485 串行總線。RS-485采用平衡發送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。

　　RS-485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發送狀態，因此，發送電路須由使能信號加以控制。

　　RS-485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應用RS-485可以聯網構成分布式系統，其允許最多并聯32臺驅動器和32臺接收器。

　　針對 RS-232-C的不足，新標準RS-485具有以下特點：

　?。?）RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差+2V~+6V表示，邏輯“0”以兩線間的電壓差-6V~-2V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了，就不容易損壞接口電路芯片，且該電平與TTL電平兼容，刻方便與TTL電路連接。

　?。?）數據最高傳輸速率為：10Mbps

　?。?）RS-485接口采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力強，即抗噪聲性能好。

　?。?）RS-485接口的最大傳輸距離標準值4000英尺，實際上可達3000米。

　?。?） RS-232-C接口在總線上只允許連接一個收發器，即單站能力；而RS-485接口在總線上只允許連接多達128個收發器，即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立設備網絡。

　　3、RS-422

　　RS-422和RS-485電路原理基本相同，都是以差動方式發送和接受，不需要數字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因，這正是二者與RS232的根本區別，因為RS232是單端輸入輸出，雙工工作時至少需要數字地線 。發送線和接受線三條線（異步傳輸），還可以加其它控制線完成同步等功能。

　　RS-422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發互不影響，而RS485只能半雙工工作，發收不能同時進行，但它只需要一對雙絞線。RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發器線路上可連接臺設備。

　　RS-422 的電氣性能與RS-485完全一樣。主要的區別在于：RS-422 有4 根信號線：兩根發送（Y、Z）、兩根接收（A、B）。由于RS-422 的收與發是分開的所以可以同時收和發（全雙工）；RS-485 有2 根信號線：發送和接收。

　　四、三者的區別

　?、?RS232是全雙工的，RS485是半雙工的，RS422是全雙工的。

　?、?RS485與RS232僅僅是通訊的物理協議（即接口標準）有區別，RS485是差分傳輸方式，RS232是單端傳輸方式，但通訊程序沒有太多的差別。PC機上已經配備有RS232，直接使用就行了，若使用RS485通訊，只要在RS232端口上配接一個RS232轉RS485的轉換頭就可以了，不需要修改程序。

　　rs422和rs485定義和區別

　　RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現點對點的通信方式，現很少采用，現在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結構在同一總線上最多可以掛接32個結點。在RS485通信網絡中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。

　　RS422，在RS232后推出，使用TTL差動電平表示邏輯，就是兩根的電壓差表示邏輯，RS422定義為全雙工的，所以最少要4根通信線（一般額外地多一根地線），一個驅動器可以驅動最多10個接收器（即接收器為1/10單位負載），通訊距離與通訊速率有關系，一般距離短時可以使用高速率進行通信，速率低時可以進行較遠距離通信，一般可達數百上千米。

　　針對RS-232C的不足，EIA于1977年推出了串行通信標準RS-499，對RS-232C的電氣特性做了改進，RS-422是RS-499的子集。

　　RS-422標準是一種以平衡方式傳輸的標準，即雙端發送和雙端接收，根據兩條傳輸線之間的電位差值來決定邏輯狀態。RS-422采用平衡驅動、差分接收電路，如圖1所示，從根本上取消了信號地線，大大減少了信號地線所帶來的共模干擾。

　　圖1 平衡驅動差分接收電路

　　平衡驅動器相當于兩個單端驅動器，其輸入信號相同，兩個輸出信號互為反相信號，圖中的小圓圈表示反相。外部輸入的干擾信號是以共模方式出現的，兩極傳輸線上的共模干擾信號相同，因接收器是差分輸入，共模信號可以互相抵消。只要接收器有足夠的抗共模干擾能力，就能從干擾信號中識別出驅動器輸出的有用信號，從而克服外部干擾的影響。

　　RS-422的最大傳輸距離為1200m，最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100Kb/s速率以下，才可能達到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高傳輸速率。一般100m長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s。

　　FX2系列plc的編程接口采用RS-422標準，而計算機的串行口采用RS-232標準。因此，作為實現PLC計算機通信的接口電路，必須將RS-422標準轉換成RS-232標準。

　　在自動化領域，隨著分布式控制系統的發展，迫切需要一種總線能適合遠距離的數字通信。在RS-422標準的基礎上，EIA研究出了一種支持多節點、遠距離和接收高靈敏度的RS-485總線標準。由于RS-485是從RS-422基礎上發展而來的，所以RS-485許多電氣規定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。

　　RS-485與RS-422的區別在于RS-485為半雙工通信方式，RS-422為全雙工方式。RS-422用兩對平衡差分信號線分別用于發送和接收，所以采用RS-422接口通信時最少需要4根線。RS-485只用一對平衡差分信號線，不能同時發送和接收，最少只需兩根連線。使用RS-485通信接口和雙絞線（總線）可組成串行通信網絡，構成分布式系統，系統允許最多并聯32個站，新的接口器件可允許連接128個站。RS-485總線網絡，如圖2所示。

　　圖2 RS-485總線網絡

　　由于RS-485接口具有較高的傳輸速率（10Mb/s以上）、較好的抗干擾能力、較長的傳輸距離（1200m）和多站能力（最多128站），同時硬件設計簡單、控制方便、成本低廉等優點，所以在工廠自動化、工業控制等領域廣泛應用。

　　RS-422/RS-485接口一般采用使用9針的D型（DB9）連接器。普通個人計算機一般不配備RS-422和RS-485接口，但工業控制計算機基本上都有配置，也可以使用RS-232轉RS-422/RS-485的轉換適配器來連接。