RS232、RS422与RS485的串口通信详解

简介：
本篇文章详尽解析了RS232、RS422和RS485三种常用的串行接口标准，深入探讨它们的工作原理及应用场景。 随着计算机在工业领域的广泛应用，控制局域网络也深入到各行各业之中。现行的诸多控制系统若采用单机控制方式已越来越难以满足设备控制的要求，因为所要控制的设备往往是整个系统的一个基本单元，它既需要从外部获取信息，也需要向外界输出自身的运行参数和状态。所有这些都要求我们使用控制网络技术将众多设备有机地连接起来，以确保整个系统的安全可靠运行。 目前，在我国应用最广泛的现场总线是RS-485/RS-422。当用户需要将基于标准的RS-232接口设备（如PC机）接入由这些总线构成的通讯网络时，则必须进行电平转换，即从RS-232转至RS-485或RS-422。 传统做法是在设备内部扩展一个通信适配卡来实现这种电平转换。然而，这种方法存在一些缺点： A. 扩展卡只能适用于特定的总线标准（如ISA），而不能用于其他类型的总线，因此其应用范围受到限制。 B. 为了连接到不同种类的总线，并且考虑到与扩展接口和增加一个通用异步接收器的要求，硬件设计变得复杂。这不仅增加了成本，还可能占用系统的其它宝贵资源。 C. 复杂的设计使得元器件数量增多、电路板面积增大，从而提高了适配卡的成本。 D. 内置插卡方式使变更通信模式较为麻烦（例如从半双工变更为全双工），并且在设备维修和测试时也会遇到困难。 E. 对于基于RS-232接口的现有设备，在不修改系统硬件或软件的情况下，适配器无法将这些设备连接到新的分布式控制系统中。 为了克服上述缺点，并充分利用RS-232接口的特点，我们设计了一种小巧且无需外部供电的智能收发转换器。该装置实现了从RS-232电平标准向RS-485/RS-422电平的标准转换，从而简化了设备接入网络的过程并提高了系统的灵活性和可靠性。