RS232、RS485、RS422、RJ45接口的區(qū)別

■ 總述

RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-232是PC機(jī)與通信中應(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),采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。而RJ45接口通常用于數(shù)據(jù)傳輸，最常見(jiàn)的應(yīng)用為網(wǎng)卡接口。

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。

RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式，也稱(chēng)作平衡傳輸，它使用一對(duì)雙絞線，在早期PC通信中比較常見(jiàn),RS-422的最大傳輸距離為4000英尺，最大傳輸速率為10Mb/s。

RS-485與RS-422一樣，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s。平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規(guī)定最長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)雙絞線最大傳輸速率僅為1Mb/s。
這些異步串行通訊接口都應(yīng)用于計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，RS232C 是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)正式布的串行總線標(biāo)準(zhǔn)，也是目前最常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通訊。RS232C串行接口總線適用于：設(shè)備之間的通訊距離不大于15米，傳輸速率最大為20kB/s。
一個(gè)完整的RS232C接口有22根線，采用標(biāo)準(zhǔn)的25芯插頭座。RS232C采用邏輯，邏輯“1”：－5V~-15V,邏輯“0”：+5V~+15V
缺點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸速度慢、通訊距離短、未規(guī)定校準(zhǔn)的連接器、接口處各信號(hào)間易產(chǎn)生串?dāng)_。

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■ RS-232

RS-232是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫(xiě)，232為標(biāo)識(shí)號(hào)，C表示修改次數(shù)。
RS-232-C總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號(hào)線，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道，在多數(shù)情況下主要使用主通道，對(duì)于一般雙工通信，僅需幾條信號(hào)線就可實(shí)現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，驅(qū)動(dòng)器允許有2500pF的電容負(fù)載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時(shí)，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(hào)傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問(wèn)題，因此一般用于20m以?xún)?nèi)的通信。

RS232通訊的基礎(chǔ)知識(shí)：RS232通訊又叫串口通訊方式。是指計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議用串口連接線和單臺(tái)設(shè)備（控制器）進(jìn)行通訊的方式。
通訊距離：9600波特率下建議在13米以?xún)?nèi)。
通訊速率（波特率 Baud Rate）：缺省常用的是 9600 bps，常見(jiàn)的還有 1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大，傳輸速度越快，但穩(wěn)定的傳輸距離越短，抗干擾能力越差。

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■ RS-485

RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí)，廣泛采用RS-485 串行總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485采用平衡發(fā)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(fā)器具有高靈敏度，能檢測(cè)低至200mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。
RS-485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號(hào)加以控制。
RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便，可以省掉許多信號(hào)線。應(yīng)用RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。

RS485通訊的基本知識(shí)：RS485和RS232的基本的通訊機(jī)理是一致的，他的優(yōu)點(diǎn)在于彌補(bǔ)了RS232 通訊距離短，不能進(jìn)行多臺(tái)設(shè)備同時(shí)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)管理的缺點(diǎn)。
計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232 RS485轉(zhuǎn)換器，依次連接 多臺(tái) 485設(shè)備（門(mén)禁控制器），采用輪詢(xún)的方式，對(duì)總線上的設(shè)備輪流進(jìn)行通訊。
接線標(biāo)示是 485+ 485- ，分別對(duì)應(yīng)鏈接設(shè)備（控制器）的 485+ 485-。

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■ RS-422

RS-422是雙端線傳送信號(hào)，通過(guò)傳輸線驅(qū)動(dòng)器，把邏輯電平變換成電位差，完成始端的信息怤；通過(guò)傳輸線接收器，把電位差轉(zhuǎn)變成邏輯電平，實(shí)現(xiàn)終端的信息接收。
總線,RS485和RS422電路原理基本相同，都是以差動(dòng)方式發(fā)送和接受，不需要數(shù)字地線。差動(dòng)工作是同速率條件下傳輸距離遠(yuǎn)的根本原因，這正是二者與RS232的根本區(qū)別，因?yàn)镽S232是單端輸入輸出，雙工工作時(shí)至少需要數(shù)字地線 發(fā)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。
RS422通過(guò)兩對(duì)雙絞線可以全雙工工作收發(fā)互不影響，而RS485只能半雙工工作，發(fā)收不能同時(shí)進(jìn)行，但它只需要一對(duì)雙絞線。RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發(fā)器線路上可連接臺(tái)設(shè)備。
RS422比RS232傳輸信號(hào)距離長(zhǎng)，速度快，傳輸率最大為10Mbit/s，在此速率下電纜允許長(zhǎng)度為120米，如果采用較低傳輸速率，如9000波特率時(shí)，最大距離可達(dá)1200米。
RS422每個(gè)通道要用二條信號(hào)線，如果一條是邏輯“1”狀態(tài)，另一條為邏輯“0”。電路由發(fā)送器、平衡連接電纜、電纜終端負(fù)載、接收器幾部分組成。在電路中規(guī)定只許有一個(gè)發(fā)送器，可有多個(gè)接收器，因此通常采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式。
RS422通訊基礎(chǔ)知識(shí)：他的通訊原理和RS485類(lèi)似，區(qū)別在于他的總線是兩組雙絞線（4根線），分別標(biāo)示為R+ R- T+ T- 。缺點(diǎn)是布線成本高，容易搞錯(cuò)。現(xiàn)在用得比較少。

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■ RJ45

RJ45是各種不同接頭的一種類(lèi)型（例如：RJ11也是接頭的一種類(lèi)型，不過(guò)它是電話(huà)上用的）；RJ45頭跟據(jù)線的排序不同的法有兩種，一種是橙白、橙、綠白、藍(lán)、藍(lán)白、綠、棕白、棕；另一種是綠白、綠、橙白、藍(lán)、藍(lán)白、橙、棕白、棕。因此使用RJ45接頭的線也有兩種即：直通線、交叉線。
RJ45 型網(wǎng)線插頭又稱(chēng)水晶頭，共有八芯做成，廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)和 ADSL 寬帶上網(wǎng)用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間網(wǎng)線（稱(chēng)作五類(lèi)線或雙絞線）的連接。
在具體應(yīng)用時(shí)，RJ45 型插頭和網(wǎng)線有兩種連接方法（線序），RJ45 型網(wǎng)線插頭引腳號(hào)的識(shí)別方法是：手拿插頭，有 8 個(gè)小鍍金片的一端向上，有網(wǎng)線裝入的矩形大口的一端向下，同時(shí)將沒(méi)有細(xì)長(zhǎng)塑料卡銷(xiāo)的那個(gè)面對(duì)著你的眼睛，從左邊第一個(gè)小鍍金片開(kāi)始依次是第1 腳、第2 腳、…、第8 腳。
注：RJ45接口采用差分傳輸方式，tx+、tx-是一對(duì)雙絞線，擰在一起可以減少干擾。

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■ 通訊限制

以往，PC與智能設(shè)備通訊多借助RS232、RS485、以太網(wǎng)等方式，主要取決于設(shè)備的接口規(guī)范。但RS232、RS485只能代表通訊的物理介質(zhì)層和鏈路層，如果要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向訪問(wèn)，就必須自己編寫(xiě)通訊應(yīng)用程序，但這種程序多數(shù)都不能符合ISO/OSI的規(guī)范，只能實(shí)現(xiàn)較單一的功能，適用于單一設(shè)備類(lèi)型，程序不具備通用性。
在RS232或RS485設(shè)備聯(lián)成的設(shè)備網(wǎng)中，如果設(shè)備數(shù)量超過(guò)2臺(tái)，就必須使用RS485做通訊介質(zhì)，RS485網(wǎng)的設(shè)備間要想互通信息只有通過(guò)“主（Master）”設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)，這個(gè)主設(shè)備通常是PC，而這種設(shè)備網(wǎng)中只允許存在一個(gè)主設(shè)備，其余全部是從（Slave）設(shè)備。
而現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎(chǔ)的，具有完整的軟件支持系統(tǒng)，能夠解決總線控制、沖突檢測(cè)、鏈路維護(hù)等問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備自動(dòng)成網(wǎng)，無(wú)主/從設(shè)備之分或允許多主存在。在同一個(gè)層次上不同廠家的產(chǎn)品可以互換，設(shè)備之間具有互操作性。

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