工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 課件 08 了解串口通信RS485 RS232

了解串口通信-RS485RS232一、RS485串口通訊二、RS232串口通訊一、RS485串口通訊1.RS485的產(chǎn)生智能儀表是隨著80年代初單片機(jī)技術(shù)的成熟而發(fā)展起來(lái)的，現(xiàn)在世界儀表市場(chǎng)基本被智能儀表所壟斷。究其原因就是企業(yè)信息化的需要，企業(yè)在儀表選型時(shí)其中的一個(gè)必要條件就是要具有聯(lián)網(wǎng)通信接口。最初是數(shù)據(jù)模擬信號(hào)輸出簡(jiǎn)單過(guò)程量，后來(lái)儀表接口是RS232接口，這種接口可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，但這種方式不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。隨后出現(xiàn)的RS485解決了這個(gè)問(wèn)題。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線中的主-從通信和多點(diǎn)通信都是在RS485出現(xiàn)之后才發(fā)展起來(lái)的。一、RS485串口通訊RS485的硬件接口非常靈活，但大部分仍然采用DB-9接口，只是每個(gè)引腳的定義有所不同。其電路原理主要使用平衡雙線連接，三條線分別是信號(hào)正、信號(hào)負(fù)、和地線。采用平衡連接的傳輸線可以大幅度地減少外界的干擾電平信號(hào)。RS485可以采用任何導(dǎo)電導(dǎo)線，但大部分仍然采用雙絞線為傳輸介質(zhì)，見(jiàn)圖1。S7-200PLC的自由口通信實(shí)際上就是采用的RS485通信接口，同時(shí)采用了MODBUS通訊協(xié)議。圖1RS485信號(hào)的連接方法一、RS485串口通訊2.RS485的特點(diǎn)RS485作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中非常常用的一種通信接口，主要有以下特點(diǎn)：（1）RS-485的電氣特性：采用差分信號(hào)負(fù)邏輯，邏輯“1”以?xún)删€間的電壓差為+(2~6)V表示；邏輯“0”以?xún)删€間的電壓差為-(2~6)V表示。接口信號(hào)電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片，且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。（2）RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。（3）RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分，接收器的組合，抗共模干擾能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。（4）RS-485最大的通信距離約為1219m，最大傳輸速率為10Mbps，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長(zhǎng)的距離，需要加485中繼器。RS-485總線一般最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的485芯片，可以達(dá)到128個(gè)或者256個(gè)節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。二、RS232串口通訊RS232（RecommendedStandards232）是一種早期廣泛應(yīng)用在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的通信接口，是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)(ElectronicIndustriesAssociation，EIA)所制定的異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，RS232的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了多個(gè)版本。在最初的RS232接口中，信號(hào)會(huì)在正負(fù)25V間跳變。在1969年，電子工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)采用RS232C作為PC廠商的標(biāo)準(zhǔn)，即EIA-RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)接口。二、RS232串口通訊EIA-RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)接口最初由美國(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)廠家共同制定的、主要用于串行通訊。它的全名是“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)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)針的DB-25連接器，DB-25連接器外觀見(jiàn)圖2，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。后來(lái)IBM的PC機(jī)將RS232簡(jiǎn)化成了DB-9連接器，從而成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。圖2DB-25連接器的外觀及各引腳的位置分布二、RS232串口通訊表1中展示了DB-25連接器的外觀，且以母口為例，標(biāo)注了1~13、14~25號(hào)引腳的位置分布。表3-2DB-25連接器各個(gè)引腳的作用中表示的是DB-25連接器中各個(gè)引腳的定義及作用。表1DB-25連接器各個(gè)引腳的作用引腳名稱(chēng)作用引腳名稱(chēng)作用1屏蔽地線ProtectiveGround11數(shù)據(jù)發(fā)送(-)

2發(fā)送數(shù)據(jù)TXDTransmitData12~17未定義

3接收數(shù)據(jù)RXDReceivedData18數(shù)據(jù)接收(+)

4發(fā)送請(qǐng)求RTSRequestToSend19未定義

5發(fā)送清除CTSClearToSend20數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTRDataTerminalReady6數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好DSRDataSetReady21未定義

7信號(hào)地SGSignalGround22振鈴RIRingIndicator二、RS232串口通訊表1DB-25連接器各個(gè)引腳的作用（續(xù)）引腳名稱(chēng)作用引腳名稱(chēng)作用8載波檢測(cè)DCDReceivedLineSignalDetector(DataCarrierDetect)23未定義

9發(fā)送返回(+)

24未定義

10未定義

25接收返回(-)

二、RS232串口通訊目前，許多臺(tái)式計(jì)算機(jī)上仍然保留了兩組RS-232接口，分別稱(chēng)為COM1和COM2，也有很多計(jì)算機(jī)只保留了一組9個(gè)引腳的COM接口，見(jiàn)圖3。而在工業(yè)控制中，許多的RS-232接口一般只使用了RXD、TXD、GND三個(gè)引腳。圖3DB-9連接器的外觀及各引腳的位置分布二、RS232串口通訊圖3中展示了DB-9連接器的外觀，且以公口為例，標(biāo)注了1-5、6-9號(hào)引腳的位置分布。表2中表示的是DB-9連接器中各個(gè)引腳的定義及作用。表2DB-9連接器各個(gè)引腳的作用引腳定義名稱(chēng)作用1DCD載波檢測(cè)ReceivedLineSignalDetector(DataCarrierDetect)2RXD接收數(shù)據(jù)ReceivedData3TXD發(fā)送數(shù)據(jù)TransmitData4DTR數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DataTerminalReady5SGND信號(hào)地SignalGround6DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好DataSetReady7RTS請(qǐng)求發(fā)送RequestToSend8CTS清除發(fā)送ClearToSend9RI振鈴提示RingIndicator二、RS232串口通訊由表1和表