1.1.3 RS-422/485接口标准

1.RS-422接口标准

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抗干扰能力差、通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口。

与RS-232C相比，RS-422的通信速率和传输距离有了很大的提高。在最大传输速率（10 Mbps）时，允许的最大通信距离为12 m；传输速率为100 kbps时，最大通信距离为1200 m，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。

RS-422通信接口为平衡驱动、差分接收电路，平衡驱动器相当于两个单端驱动器，其输入信号相同，两个输出信号互为反相信号，外部输入的干扰信号是以共模方式出现的，两根传输线上的共模干扰信号相同。因接收器是差分输入，共模信号可以互相抵消，所以只要接收器有足够的抗共模干扰能力，就能从干扰信号中识别出驱动器输出的有用信号，从而克服外部干扰的影响。

2.RS-485接口标准

为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围。

由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式，都需要在传输线上接终端匹配电阻等。

RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。其主要特点有

① RS-485的接口信号电平比RS-231-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

② RS-485的数据最高传输速率为10 Mbps，其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100 kbps速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高传输速率。一般100 m长的双绞线最大传输速率仅为1 Mbps。因为RS-485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS-485接口均采用屏蔽双绞线传输。

③ RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好，抗干扰性能大大高于RS-232接口，在通信距离远，RS-485接口的最大传输距离大约为1200 m，实际上可达3000 m。

④ RS-485需要接2个终端电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不接终端电阻，即在300 m以下可不接终端电阻，终端电阻接在传输总线的两端。理论上，在每个接收数据信号的中点进行采样时，只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。

⑤ RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器，即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。

RS-485协议可以看做RS-232协议的替代标准，与传统的RS-232协议相比，其在通信速率、传输距离、多机连接等方面均有了非常大的提高，这也是工业系统中使用 RS-485总线的主要原因。

由于RS-485总线是RS-232总线的改良，所以在软件设计上它与RS-232总线基本上一致，如果不使用RS-485接口芯片提供的接收器、发送器选通的功能，为RS-232总线系统设计的软件部分完全可以不加修改直接应用到RS-485网络中。

RS-485总线工业应用成熟，而且大量的已有工业设备均提供RS-485接口，因而时至今日，RS-485总线仍在工业应用中具有十分重要的地位。

RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。有关电气参数见表1-2。

表1-2 RS-232、RS-422、RS-485电气参数比较