常用通信接口統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等

GPIB一、簡(jiǎn)介：GPIB（General-PurposeInterfaceBus）-通用接口總線，大多數(shù)打印機(jī)就是通過GPIB線以及GPIB接口與電腦相連。1965年惠普公司設(shè)計(jì)HP-IB1975年HP-IB變成IEEE-488原則1987年IEEE488.2被采納，IEEE488-1978變成IEEE488.1-19871990年SCPI規(guī)范被引入IEEE488儀器1992年修訂IEEE488.21993年NI公司提出HS4881965年，惠普公司（Hewlett-Packard）設(shè)計(jì)了惠普接口總線（HP-IB，用于連接惠普計(jì)算機(jī)和可編程儀器.由于其高轉(zhuǎn)換速率（普通可達(dá)1Mbytes/s），這種接口總線得到普遍承認(rèn)，并被接受為IEEE原則488-1975和ANSI/IEEE原則488.1-1987.日后，GPIB比HP-IB名稱用得更廣泛.ANSI/IEEE488.2-1987加強(qiáng)了本來原則，精準(zhǔn)定義了控制器和儀器通訊方式.可編程儀器原則命令（StandardCommandsforProgrammableInstruments，SCPI）采納了IEEE488.2定義命令構(gòu)造,創(chuàng)立了一整套編程命令二、接口與總線接口某些是由各種邏輯電路構(gòu)成，與各儀器裝置安裝在一起，用于對(duì)傳播信息進(jìn)行發(fā)送、接受、編碼和譯碼；總線某些是一條無源多芯電纜，用做傳播各種消息。將具備GPIB接口儀器用GPIB總線連接起來原則接口總線系統(tǒng)。在一種GPIB原則接口總線系統(tǒng)中，要進(jìn)行有效通信聯(lián)系至少有“講者”、“聽者”、“控者”三類儀器裝置。講者是通過總線發(fā)送儀器消息儀器裝置（如測(cè)量?jī)x器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)等），在一種GPIB系統(tǒng)中，可以設(shè)立各種講者，但在某一時(shí)刻，只能有一種講者在起作用。聽者是通過總線接受由講者發(fā)出消息裝置（如打印機(jī)、信號(hào)源等），在一種GPIB系統(tǒng)中，可以設(shè)立各種聽者，并且容許各種聽者同步工作。控者是數(shù)據(jù)傳播過程中組織者和控制者，例如對(duì)其她設(shè)備進(jìn)行尋址或容許“講者”使用總線等?？卣咂胀ㄓ捎?jì)算機(jī)擔(dān)任，GPIB系統(tǒng)不容許有兩個(gè)或兩個(gè)以上控者同步起作用。三、接口系統(tǒng)基本特性（1）可以用一條總線互相連接若干臺(tái)裝置，以構(gòu)成一種自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。系統(tǒng)中裝置數(shù)目最多不超過15臺(tái)，互連總線長(zhǎng)度不超過20m。（2）數(shù)據(jù)傳播采用并行比特（位）、串行字節(jié)（位組）雙向異步傳播方式，其最大傳播速率不超過1兆字節(jié)每秒。?（3）總線上傳播消息采用負(fù)邏輯。低電平（≤+0.8V）為邏輯“1”，高電平（≥+2.0V）為邏輯“0”。（4）地址容量。單字節(jié)地址：31個(gè)講地址，31個(gè)聽地址；雙字節(jié)地址：961個(gè)講地址，961個(gè)聽地址。（5）普通合用于電氣干擾輕微實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。四、應(yīng)用咱們使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，通過GPIB控制卡可以實(shí)現(xiàn)和一臺(tái)或多臺(tái)儀器聽、講、控功能，并構(gòu)成儀器系統(tǒng)，使咱們測(cè)試和測(cè)量工作變得快捷，簡(jiǎn)便，精準(zhǔn)和高效。通過GPIB電纜連接，可以以便地實(shí)現(xiàn)星型組合、線型組合或者兩者組合。與GPIB相應(yīng)是一種工程控制用合同，最初由HP公司提出，當(dāng)前成為一種國(guó)際原則，遵守合同為IEEUSB接口高性能IEEE-488GPIB卡(2張)E488。普通被用來使用任何編程語(yǔ)言如VB、Vc、C++實(shí)現(xiàn)電腦對(duì)儀器控制。固然也有某些儀器制造商自己開發(fā)語(yǔ)言支持GPIB。如keithley公司使用testpoint，NI公司Labview等。實(shí)現(xiàn)這種控制一方面要被控儀器支持GPIB，另一方面，工控機(jī)安裝IEEE488卡，并通過gpib線連接兩個(gè)設(shè)備。GPIB比串口控制提高了傳播速率和同步支持設(shè)備總數(shù)。但是當(dāng)前已經(jīng)被傳播速率更快支持設(shè)備總數(shù)更多l(xiāng)an接口代替。RS232RS232接口是1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定用于串行通訊原則。它全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)互換接口技術(shù)原則”。該原則規(guī)定采用一種25個(gè)腳DB25連接器，對(duì)連接器每個(gè)引腳信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)電平加以規(guī)定。隨著設(shè)備不斷改進(jìn)，浮現(xiàn)了代替DB25DB9接口，當(dāng)前都把RS232接口叫做DB9。一、簡(jiǎn)介RS-232是當(dāng)前主流串行通信接口之一。由于RS232接口原則浮現(xiàn)較早，難免有局限性之處，重要有如下四點(diǎn)：（1）接口信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路芯片。RS232接口任何一條信號(hào)線電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：邏輯“1”為-5—-15V；邏輯“0”：+5—+15V，噪聲容限為2V。即規(guī)定接受器能辨認(rèn)低至+3V信號(hào)作為邏輯“0”，高到-3V信號(hào)作為邏輯“1”，TTL電平為5V為邏輯正，0為邏輯負(fù)。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）傳播速率較低，在異步傳播時(shí)，波特率為20Kbps；因而在“南方老樹51CPLD開發(fā)板”中，綜合程序波特率只能采用19200，也是這個(gè)因素。（3）接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地傳播形式，這種共地傳播容易產(chǎn)生共模干擾，因此抗噪聲干擾性弱。（4）傳播距離有限，最大傳播距離原則值為50英尺，事實(shí)上也只能用在15米左右。二、接口定義RS232（DB9）1DCD載波檢測(cè)2RXD接受數(shù)據(jù)3TXD發(fā)送數(shù)據(jù)4DTR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好5SG信號(hào)地6DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好7RTS祈求發(fā)送8CTS容許發(fā)送9RI振鈴提示RS232（DB25）1頻蔽地線\o"查看圖片"

2TXD發(fā)送數(shù)據(jù)3RXD接受數(shù)據(jù)4RTS祈求發(fā)送5CTS容許發(fā)送6DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好7SG信號(hào)地8DCD載波檢測(cè)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)接受(+)19未定義20數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR21未定義22振鈴RI23~24未定義25接受返回(-)原則細(xì)節(jié)在RS-232原則中，字符是以一串行比特串來一種接一種串行（serial）方式傳播，長(zhǎng)處是傳播線少，配線簡(jiǎn)樸，傳送距離可以較遠(yuǎn)。最慣用編碼格式是異步起停（asynchronousstart-stop）格式，它使用一種起始比特背面緊跟7或8個(gè)數(shù)據(jù)比特（bit），然后是可選奇偶校驗(yàn)比特，最后是一或兩個(gè)停止比特。因此發(fā)送一種字符至少需要10比特，帶來一種好效果是使所有傳播速率，發(fā)送信號(hào)速率以10劃分。一種最尋常代替異步起停方式是使用高檔數(shù)據(jù)鏈路控制合同（HDLC）。在RS-232原則中定義了邏輯一和邏輯零電壓級(jí)數(shù)，以及原則傳播速率和連接器類型。信號(hào)大小在正和負(fù)3－15v之間。RS-232規(guī)定接近零電平是無效，邏輯一規(guī)定為負(fù)電平，有效負(fù)電平信號(hào)狀態(tài)稱為傳號(hào)marking，它功能意義為OFF，邏輯零規(guī)定為正電平，有效正電平信號(hào)狀態(tài)稱為空號(hào)spacing，它功能意義為ON。依照設(shè)備供電電源不同，±5、±10、±12和±15這樣電平都是也許。mark和space是從電傳打字機(jī)中來術(shù)語(yǔ)。電傳打字機(jī)原始通信是一種簡(jiǎn)樸中斷直流電路模式，類似與圓轉(zhuǎn)盤電話撥號(hào)中信號(hào)。Marking狀態(tài)是指電路是斷開，spacing狀態(tài)就是指電路是接通。一種space就表白有一種字符要開始發(fā)送了，相應(yīng)停止時(shí)候，停止位就是marking。當(dāng)線路中斷時(shí)候，電傳打字機(jī)不打印任何有效字符，周期性持續(xù)收到全零信號(hào)RS-232設(shè)計(jì)之初是用來連接調(diào)制解調(diào)器做傳播之用，也因而它腳位意義普通也和調(diào)制解調(diào)器傳播關(guān)于。RS-232設(shè)備可以分為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE，DataTerminalEquipment，F(xiàn)orexample，PC）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE，DataCommunicationEquipment）兩類，這種分類定義了不同線路用來發(fā)送和接受信號(hào)。普通來說，計(jì)算機(jī)和終端設(shè)備有DTE連接器，調(diào)制解調(diào)器和打印機(jī)有DCE連接器。但是這樣說并不是總是嚴(yán)格對(duì)的，用配線分接器測(cè)試連接，或者用試誤法來判斷電纜與否工作，經(jīng)常需要參照有關(guān)文獻(xiàn)闡明。RS-232指定了20個(gè)不同信號(hào)連接，由25個(gè)D-sub（微型D類）管腳構(gòu)成DB-25連接器。諸多設(shè)備只是用了其中一小某些管腳，出于節(jié)約資金和空間考慮不少機(jī)器采用較小連接器，特別是9管腳D-sub或者是DB-9型連接器被廣泛使用絕大多數(shù)自IBMAT機(jī)之后PC機(jī)和其她許多設(shè)備上。DB-25和DB-9型連接器在大某些設(shè)備上是雌型，但不是所有都是這樣。近來，8管腳RJ-45型連接器變得越來越普遍，盡管它管腳分派相差很大。EIA/TIA561原則規(guī)定了一種管腳分派辦法，但是由DaveYost創(chuàng)造被廣泛使用在Unix計(jì)算機(jī)上Yost串連設(shè)備配線原則（"YostSerialDeviceWiringStandard"）以及其她諸多設(shè)備都沒有采用上述任一種連線原則。下表中列出是被較多使用RS-232中信號(hào)和管腳分派：DB9Male(PinSide)DB9Female(PinSide)--------------------------\12345/\54321/\6789/\9876/------------------信號(hào)DB-25DB-9EIA/TIA561Yost公共接地7544,5發(fā)送數(shù)據(jù)（TD）2363接受數(shù)據(jù)（RD）3256數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備（DTR）20432數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好（DSR）6617祈求發(fā)送（RTS）4781清除發(fā)送（CTS）5878數(shù)據(jù)載波檢測(cè)（DCD）8127振鈴批示（RI）2291－TXDDTE->DCEDTESENDDATARXDDCE->DTEDTERECEIVEDATARTSDTE->DCEDTEREQUESTSENDCTSDCE->DTEACKTODTE'SRTSDSRDCE->DTEDCEISREADYGNDDCDDCE->DTEDCDETECTEDDTRDTE->DCEDTEISREADYRIDCE->DTERINGINDICATION信號(hào)標(biāo)注是從DTE設(shè)備角度出發(fā)，TD、DTR和RTS信號(hào)是由DTE產(chǎn)生，RD、DSR、CTS、DCD和RI信號(hào)是由DCE產(chǎn)生。接地信號(hào)是所有連接都公共，在Yost原則中接地信號(hào)外部有兩個(gè)管腳事實(shí)上是同一種信號(hào)。如果兩個(gè)通信設(shè)備距離相差很遠(yuǎn)或者是有兩個(gè)不同供電系統(tǒng)供電，那么地信號(hào)在兩個(gè)設(shè)備間會(huì)不同樣，從而導(dǎo)致通信失敗，跟蹤描述這樣情形是很困難。三、電纜由于RS-232實(shí)現(xiàn)中各種不同和矛盾，要決定使用哪個(gè)適當(dāng)電纜來連接兩個(gè)通信設(shè)備不是一件非常容易事。用同一種類型連接器來連接DCE和DTE設(shè)備需要直接電纜還要有適當(dāng)終點(diǎn)。凹凸轉(zhuǎn)換器被用于電纜和連接器間解決性別失配問題。用不同連接器來連接設(shè)備需要依照上表，用不同電纜來連接相應(yīng)管腳。電纜一端9管腳，另一端25管腳是很普通，生產(chǎn)以RJ-45型為連接器設(shè)備廠家普通都會(huì)提供DB-25或者DB-9型接頭電纜（有時(shí)候則是接頭可互換電纜，可供各種設(shè)備工作）。連接兩個(gè)DTE設(shè)備需要一種虛擬調(diào)制解調(diào)器來充當(dāng)DCE互換相應(yīng)信號(hào)（TD-RD，DTR-DSR，andRTS-CTS）。這個(gè)可以由單獨(dú)設(shè)備加上兩根電纜或者用一根電纜來完畢。Yost原則里虛擬調(diào)制解調(diào)器是一種全反線，它把一種端口1到8號(hào)管腳翻轉(zhuǎn)和另一種端口8到1號(hào)管腳相連接（不要和以太網(wǎng)反絞線混淆，以太網(wǎng)反絞線接線是非常不同）。為了配備和診斷RS-232電纜，可以采用配線分接器。配線分接器有凹凸RS-232連接器，可以內(nèi)嵌式連接線路，并且提供相應(yīng)每個(gè)管腳顯示燈，還可以各種配備方式連接管腳。RS-232電纜和諸多連接器都可以在電子產(chǎn)品商店找到，電纜也許是3到25個(gè)管腳，典型應(yīng)用是4到6個(gè)管腳。平RJ（電話線類型）電纜可以和專門RJ-RS-232連接器一起使用，后者是最容易配備連接器。雙向接口可以只需要3根線制作是由于RS-232所有信號(hào)都共享一種公共接地。非平衡電路使得RS-232非常容易受兩設(shè)備間基點(diǎn)電壓偏移影響。對(duì)于信號(hào)上升期和下降期，RS-232也只有相對(duì)較差控制能力，很容易發(fā)生串話問題。RS-232被推薦在短距離（15m以內(nèi)）間通信。由于非對(duì)稱電路關(guān)系，RS-232接口電纜普通不是由雙絞線制作。有些設(shè)備也需要“握手”合同，例如，20號(hào)管腳普通用于批示“設(shè)備就緒”。管腳也可是跳過或者從連接器接回。例如設(shè)備A一種管腳發(fā)送信號(hào)詢問對(duì)方“你準(zhǔn)備好了嗎？”如果設(shè)備B沒有發(fā)送這樣批示信號(hào)。公共握手管腳為20、8、4和6。四、設(shè)立串行通信在軟件設(shè)立里需要做多項(xiàng)設(shè)立，最常用設(shè)立涉及波特率（BaudRate）、奇偶校驗(yàn)（ParityCheck）和停止位（StopBit）。波特率（又稱鮑率）：是指從一設(shè)備發(fā)到另一設(shè)備波特率，即每秒鐘多少比特bitspersecond(bit/s)。典型波特率是300，1200，2400，9600，115200，19200等bit/s。普通通信兩端設(shè)備都要設(shè)為相似波特率，但有些設(shè)備也可以設(shè)立為自動(dòng)檢測(cè)波特率。奇偶校驗(yàn)（Parity：是用來驗(yàn)證數(shù)據(jù)對(duì)的性。奇偶校驗(yàn)普通不使用，如果使用，那么既可以做奇校驗(yàn)（OddParity）也可以做偶校驗(yàn)（EvenParity）。奇偶校驗(yàn)是通過修改每一發(fā)送字節(jié)（也可以限制發(fā)送字節(jié)）來工作。如果不作奇偶校驗(yàn)，那么數(shù)據(jù)是不會(huì)被變化。在偶校驗(yàn)中，由于奇偶校驗(yàn)位會(huì)被相應(yīng)置1或0（普通是最高位或最低位），因此數(shù)據(jù)會(huì)被變化以使得所有傳送數(shù)位（含字符各數(shù)位和校驗(yàn)位）中“1”個(gè)數(shù)為偶數(shù)；在奇校驗(yàn)中，所有傳送數(shù)位（含字符各數(shù)位和校驗(yàn)位）中“1”個(gè)數(shù)為奇數(shù)。奇偶校驗(yàn)可以用于接受方檢查傳播與否發(fā)送生錯(cuò)誤——如果某一字節(jié)中“1”個(gè)數(shù)發(fā)生了錯(cuò)誤，那么這個(gè)字節(jié)在傳播中一定有錯(cuò)誤發(fā)生。如果奇偶校驗(yàn)是對(duì)的，那么要么沒有發(fā)生錯(cuò)誤要么發(fā)生了偶數(shù)個(gè)錯(cuò)誤。如果顧客選取數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位，則由于沒有多余比特可被用來作為同比特，因而就叫做“無位元（NonParity）”。停止位：是在每個(gè)字節(jié)傳播之后發(fā)送，它用來協(xié)助接受信號(hào)方硬件重同步。RS-232在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，并不需要此外使用一條傳播線來傳送同步信號(hào)，就能對(duì)的將數(shù)據(jù)順利傳送到對(duì)方，因而叫做“異步傳播”，簡(jiǎn)稱UART(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter)，但是必要在每一筆數(shù)據(jù)先后都加上同步信號(hào)，把同步信號(hào)與數(shù)據(jù)混和之后，使用同一條傳播線來傳播。例如數(shù)據(jù)11001010被傳播時(shí)，數(shù)據(jù)先后就需加入Start(Low)以及Stop(High)等兩個(gè)比特，值得注意是，Start信號(hào)固定為一種比特，但Stop停止比特則可以是1、1.5或者是2比特，由使用RS-232傳送與接受兩方面自行選取，但需注意傳送與接受兩者選取必要一致。在串行通信軟件設(shè)立中D/P/S是常規(guī)符號(hào)表達(dá)。8/N/1（非常普遍）表白8bit數(shù)據(jù)，沒有奇偶校驗(yàn)，1bit停止位。數(shù)據(jù)位可以設(shè)立為7、8或者9，奇偶校驗(yàn)位可以設(shè)立為無（N）、奇（O）或者偶（E），奇偶校驗(yàn)可以使用數(shù)據(jù)中比特（bit），因此8/E/1就表達(dá)一共8位數(shù)據(jù)位，其中一位用來做奇偶校驗(yàn)位。停止位可以是1、1.5或者2位（1.5是用在波特率為60wpm電傳打字機(jī)上）。流量控制：當(dāng)需要發(fā)送握手信號(hào)或數(shù)據(jù)完整性檢測(cè)時(shí)需要制定其她設(shè)立。公用組合有RTS/CTS，DTR/DSR或者XON/XOFF（實(shí)際中不使用連接器管腳而在數(shù)據(jù)流內(nèi)插入特殊字符）。接受方把XON/XOFF信號(hào)發(fā)給發(fā)送方來控制發(fā)送方何時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，這些信號(hào)是與發(fā)送數(shù)據(jù)傳播方向相反。XON信號(hào)告訴發(fā)送方接受方準(zhǔn)備好接受更多數(shù)據(jù)，XOFF信號(hào)告訴發(fā)送方停止發(fā)送數(shù)據(jù)直到懂得接受方再次準(zhǔn)備好。XON/XOFF普通不贊成使用，推薦用RTS/CTS控制流來代替它們。XON/XOFF是一種工作在終端間帶內(nèi)辦法，但是必要兩端都支持這個(gè)合同，并且在突然啟動(dòng)時(shí)候會(huì)有混淆也許。XON/XOFF可以工作于3線接口。RTS/CTS最初是設(shè)計(jì)為電傳打字機(jī)和調(diào)制解調(diào)器半雙工協(xié)作通信，每次它只能一方調(diào)制解調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)。終端必要發(fā)送祈求發(fā)送信號(hào)然后等到調(diào)制解調(diào)器回應(yīng)清除發(fā)送信號(hào)。盡管RTS/CTS是通過硬件達(dá)到握手，但它有自己優(yōu)勢(shì)。ASR（AutomaticSendReceive）電傳打字機(jī)有一種紙帶讀卡機(jī)。當(dāng)讀卡機(jī)讀數(shù)據(jù)時(shí)候字符被發(fā)提交去。ASR電傳打字機(jī)里收到一種XOFF字符就關(guān)掉紙帶讀卡機(jī)收到一種XON字符就啟動(dòng)紙帶讀卡機(jī)。當(dāng)遠(yuǎn)端系統(tǒng)有必要減少發(fā)送放速率時(shí)就發(fā)出XOFF。在原始系統(tǒng)中，消息要用紙帶事先準(zhǔn)備好，傳送時(shí)間才干被縮短。那時(shí)帶寬非常有限并且昂貴，有時(shí)候傳播不得不推遲到晚上進(jìn)行，這也正推動(dòng)了簡(jiǎn)要電報(bào)表達(dá)發(fā)展。在有些初期小型機(jī)中，ASR紙帶讀卡機(jī)和紙帶穿孔器也是唯一恢復(fù)程序辦法。RS485智能儀表是隨著80年代初單片機(jī)技術(shù)成熟而發(fā)展起來，當(dāng)前世界儀表市場(chǎng)基本被智能儀表所壟斷。究其因素就是公司信息化需要，公司在儀表選型時(shí)其中一種必要條件就是要具備聯(lián)網(wǎng)通信接口。最初是數(shù)據(jù)模仿信號(hào)輸出簡(jiǎn)樸過程量，日后儀表接口是RS232接口，這種接口可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，但這種方式不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。隨后浮現(xiàn)RS485解決了這個(gè)問題。一、特點(diǎn)1.RS-485電氣特性：邏輯“1”以兩線間電壓差為+(2~6)V表達(dá)；邏輯“0”以兩線間電壓差為-(2~6)V表達(dá)。接口信號(hào)電平比RS-232-C減少了，就不易損壞接口電路芯片，且該電平與TTL電平兼容，可以便與TTL電路連接。2.RS-485數(shù)據(jù)最高傳播速率為10Mbps。3.RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接受器組合，抗共模干擾能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。4.RS-485最大通信距離約為1219m，最大傳播速率為10Mb/S，傳播速率與傳播距離成反比，在100Kb/S傳播速率下，才可以達(dá)到最大通信距離，如果需傳播更長(zhǎng)距離，需要加485中繼器。RS-485總線普通最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果使用特制485芯片，可以達(dá)到128個(gè)或者256個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大可以支持到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。二、RS485接口RS485接口構(gòu)成半雙工網(wǎng)絡(luò)，普通是兩線制（此前有四線制接法，只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信方式，現(xiàn)很少采用），多采用屏蔽雙絞線傳播。這種接線方式為總線式拓樸構(gòu)造在同一總線上最多可以掛接32個(gè)結(jié)點(diǎn)。在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中普通采用是主從通信方式，即一種主機(jī)帶各種從機(jī)。諸多狀況下，連接RS-485通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)樸地用一對(duì)雙絞線將各個(gè)接口“A”、“B”端連接起來。RS485接口連接器采用DB-99芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。另有一種問題是信號(hào)地，上述連接辦法在許多場(chǎng)合是能正常工作，但卻埋下了很大隱患，這有二個(gè)因素：(1)共模干擾問題：RS-485接口采用差分方式傳播信號(hào)，并不需要相對(duì)于某個(gè)參照點(diǎn)來檢測(cè)信號(hào)，系統(tǒng)只需檢測(cè)兩線之間電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定共模電壓范疇，RS-485收發(fā)器共模電壓范疇為-7～+12V，只有滿足上述條件，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)才干正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超過此范疇時(shí)就會(huì)影響通信穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。(2)EMI(電磁兼容性)問題：發(fā)送驅(qū)動(dòng)器輸出信號(hào)中共模某些需要一種返回通路，如沒有一種低阻返回通道（信號(hào)地），信號(hào)中共模某些就會(huì)以輻射形式返回源端，整個(gè)總線就會(huì)像一種巨大天線向外輻射電磁波。由于PC機(jī)默認(rèn)只帶有RS232接口，有兩種辦法可以得到PC上位機(jī)RS485電路：（1）通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路將PC機(jī)串口RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)，對(duì)于狀況比較復(fù)雜工業(yè)環(huán)境最佳是選用防浪涌帶隔離珊產(chǎn)品。（2）通過PCI多串口卡，可以直接選用輸出信號(hào)為RS485類型擴(kuò)展卡。三、RS485電纜在低速、短距離、無干擾場(chǎng)合可以采用普通雙絞線，反之，在高速、長(zhǎng)線傳播時(shí)，則必要采用阻抗匹配（普通為120Ω）RS485專用電纜（STP-120Ω（forRS485&CAN）onepair18AWG），而在干擾惡劣環(huán)境下還應(yīng)采用鎧裝型雙絞屏蔽電纜（ASTP-120Ω（forRS485&CAN）onepair18AWG）。在使用RS485接口時(shí)，對(duì)于特定傳播線路，從RS485接口到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳播所容許最大電纜長(zhǎng)度與信號(hào)傳播波特率成反比，這個(gè)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)重要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所影響。理論上，通信速率在100Kbps及如下時(shí)，RS485最長(zhǎng)傳播距離可達(dá)1200米，但在實(shí)際應(yīng)用中傳播距離也因芯片及電纜傳播特性而所差別。在傳播過程中可以采用增長(zhǎng)中繼辦法對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，最多可以加八個(gè)中繼，也就是說理論上RS485最大傳播距離可以達(dá)到9.6公里。如果真需要長(zhǎng)距離傳播，可以采用光纖為傳播介質(zhì)，收發(fā)兩端各加一種光電轉(zhuǎn)換器，多模光纖傳播距離是5~10公里，而采用單模光纖可達(dá)50公里傳播距離。四、RS485布網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淦胀ú捎媒K端匹配總線型構(gòu)造，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：（1）采用一條雙絞線電纜作總線，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來，從總線到每個(gè)節(jié)點(diǎn)引出線長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以便使引出線中反射信號(hào)對(duì)總線信號(hào)影響最低。有些網(wǎng)絡(luò)連接盡管不對(duì)的，在短距離、低速率仍也許正常工作，但隨著通信距離延長(zhǎng)或通信速率提高，其不良影響會(huì)越來越嚴(yán)重，重要因素是信號(hào)在各支路末端反射后與原信號(hào)疊加，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降。（2）應(yīng)注意總線特性阻抗持續(xù)性，在阻抗不持續(xù)點(diǎn)就會(huì)發(fā)生信號(hào)反射。下列幾種狀況易產(chǎn)生這種不持續(xù)性：總線不同區(qū)段采用了不同電纜，或某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在一起安裝，再者是過長(zhǎng)分支線引出到總線。在RS485組網(wǎng)過程中另一種需要注意問題是終端負(fù)載電阻問題，在設(shè)備少距離短狀況下不加終端負(fù)載電阻整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能較好工作，但隨著距離增長(zhǎng)性能將減少。理論上，在每個(gè)接受數(shù)據(jù)信號(hào)中點(diǎn)進(jìn)行采樣時(shí)，只要反射信號(hào)在開始采樣時(shí)衰減到足夠低就可以不考慮匹配。但這在事實(shí)上難以掌握，美國(guó)MAXIM公司有篇文章提到一條經(jīng)驗(yàn)性原則可以用來判斷在什么樣數(shù)據(jù)速率和電纜長(zhǎng)度時(shí)需要進(jìn)行匹配：當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)間（上升或下降時(shí)間）超過電信號(hào)沿總線單向傳播所需時(shí)間3倍以上時(shí)就可以不加匹配。普通終端匹配采用終端電阻辦法，RS-485應(yīng)在總線電纜開始和末端都并接終端電阻。終端電阻在RS-485網(wǎng)絡(luò)中取120Ω。相稱于電纜特性阻抗電阻，由于大多數(shù)雙絞線電纜特性阻抗大概在100～120Ω。這種匹配辦法簡(jiǎn)樸有效，但有一種缺陷，匹配電阻要消耗較大功率，對(duì)于功耗限制比較嚴(yán)格系統(tǒng)不太適合。此外一種比較省電匹配方式是RC匹配。運(yùn)用一只電容C隔斷直流成分可以節(jié)約大某些功率。但電容C取值是個(gè)難點(diǎn)，需要在功耗和匹配質(zhì)量間進(jìn)行折衷。尚有一種采用二極管匹配辦法，這種方案雖未實(shí)現(xiàn)真正“匹配”，但它運(yùn)用二極管鉗位作用能迅速削弱反射信號(hào)，達(dá)到改進(jìn)信號(hào)質(zhì)量目，節(jié)能效果明顯。近來兩年某些公司基于某些公司信息化實(shí)行已完畢，工廠中已經(jīng)鋪設(shè)了延伸到車間每個(gè)辦公室、控制室局域網(wǎng)現(xiàn)狀，推出了串口服務(wù)器來取代多串口卡，這重要是運(yùn)用公司已有局域網(wǎng)資源減少線路投資，節(jié)約成本，相稱于通過tcp/ip把多串口卡放在了現(xiàn)場(chǎng)。五、傳播電纜長(zhǎng)度在使用RS485接口時(shí)，對(duì)于特定傳播線經(jīng)，從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳播所容許最大電纜長(zhǎng)度是數(shù)據(jù)信號(hào)速率函數(shù)，這個(gè)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)重要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所限制。下圖所示最大電纜長(zhǎng)度與信號(hào)速率關(guān)系曲線是使用24AWG銅芯雙絞電話電纜（線徑為0.51mm），線間旁路電容為52.5PF/M，終端負(fù)載電阻為100歐時(shí)所得出。（曲線引自GB11014-89附錄A）。由圖中可知，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率減少到90Kbit/S如下時(shí)，假定最大容許信號(hào)損失為6dBV時(shí)，則電纜長(zhǎng)度被限制在1200M。事實(shí)上，圖中曲線是很保守，在實(shí)用時(shí)是完全可以獲得比它大電纜長(zhǎng)度。當(dāng)使用不同線徑電纜。則獲得最大電纜長(zhǎng)度是不相似。例如：當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率為600Kbit/S時(shí)，采用24AWG電纜，由圖可知最大電纜長(zhǎng)度是200m，若采用19