RS485/232/422 总线

    

      RS-232、RS-422 与 RS-485都是串行数据接口标准。

      目前 RS-232 是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232 是一种在低速率串行通讯中标准。RS-232 采取不平衡传输方式,也就是具有公共地线,传输的信号以信号线和地线之间的电压比较而得。当传输信号电压为 -3~-15V 之间的时候为数字高电平,也就是传输数字信号‘1’,当电压为 +3~+15V 之间的时候为数字地电平,也就是传输数字信号‘0’。由于它传输信号相对于地线作参考,所以它容易受到干扰,再加上两个设备之间的地线电压差异,传输距离一般比较近,一般只有十几米,况且传输线之间存在电容,传输的速率也不高,一般高的只有 512kbps。RS-232比较适合在本地设备之间进行数据通信。

      RS-422 由 RS-232 发展而来,它是为弥补 RS-232 之不足而提出的。为改进 RS-232 通信距离短、速率低的缺点,RS-422 定义了一种平衡通信接口,将数据传输速率明显提高s,传输距离明显加大,可以达到 4000 米,RS-422 是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范。

      RS-485 标准是在 RS-422 的基础上制定的,增加了多点之间、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上。设备与设备之间的数据通信为准双向通信,也就是在同一条数据总线上,要保证在同一时间,只能有一个设备处于发送状态。

      RS-485 总线由于采用平衡传输方式,不容易被干扰,传输距离比较远,传输速率也比较快,又加上同以总线上可以连接的设备比较多(大驱动能力的芯片目前已经可以达到200多个),所以在各个领域应用都相当广泛。

      由于 RS-485 总线采用平衡传输信号,没有各个设备之间没有公共地线,并且经常使用长距离传输(根据传输数据的速率不同,可以达到几千米以上),而且其传输线通常暴露于户外,因此极易因为雷击等原因引入过电压。况且 RS-485 总线收发器工作电压较低(通常为 5V 左右),其本身耐压也非常低(-7V~+12V),一旦过压引入,就会击穿损坏。在有强烈的浪涌能量出现时,甚至可以看到收发芯片爆裂,线路板焦糊的现象。

     防止 RS-485 总线驱动芯片烧坏的最简单的办法可以通过对地线和电源线之间添加二极管保护,将传输线上的干扰信号、感应高电压泻放到电源。一般情况下这种保护是比较有效的,但是对于干扰比较大的信号,二极管就没有能力及时将传输线上的能量泻放掉,这时我们就应该考虑采用别的办法来解决了,比如采用专用的防雷击总线驱动芯片等,不过这些芯片一般都比较昂贵。