1.平衡传输
RS-422、RS-485与RS-232不一样,数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B,如图2。
图2
通常情况下,发送驱动器A、B之间的正电平在+2~+6V,是一个逻辑状态,负电平在-2~6V,是另一个逻辑状态。另有一个信号地C,在RS-485中还有一“使能”端,而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时,发送驱动器处于高阻状态,称作“第三态”,即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。
接收器也作与发送端相对的规定,收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连,当在收端AB之间有大于+200mV的电平时,输出正逻辑电平,小于-200mV时,输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。参见图3。
图3
2.RS-422电气规定
RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。图5是典型的RS-422四线接口。实际上还有一根信号地线,共5根线。图4是其DB9连接器引脚定义。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。即一个主设备(Master),其余为从设备(Salve),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k,故发端最大负载能力是10×4k+100Ω(终接电阻)。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)。
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图4 |
图5 |
RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。
RS-422需要一终接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。
RS-422有关电气参数见表1
规定 |
RS232 |
RS422 |
R485 |
工作方式 |
单端 |
差分 |
差分 |
节点数 |
1收、1发 |
1发10收 |
1发32收 |
最大传输电缆长度 |
50英尺 |
400英尺 |
400英尺 |
最大传输速率 |
20Kb/S |
10Mb/s |
10Mb/s |
最大驱动输出电压 |
+/-25V |
-0.25V~+6V |
-7V~+12V |
驱动器输出信号电平
(负载最小值) |
负载 |
+/-5V~+/-15V |
+/-2.0V |
+/-1.5V |
驱动器输出信号电平
(空载最大值) |
空载 |
+/-25V |
+/-6V |
+/-6V |
驱动器负载阻抗(Ω) |
3K~7K |
100 |
54 |
摆率(最大值) |
30V/μs |
N/A |
N/A |
接收器输入电压范围 |
+/-15V |
-10V~+10V |
-7V~+12V |
接收器输入门限 |
+/-3V |
+/-200mV |
+/-200mV |
接收器输入电阻(Ω) |
3K~7K |
4K(最小) |
≥12K |
驱动器共模电压 |
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-3V~+3V |
-1V~+3V |
接收器共模电压 |
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-7V~+7V |
-7V~+12V |
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