RS232串行接口电平转接器

上传时间： 2013-10-11
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标签： 232 RS 串行接口电平

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RS-232-C 是PC 机常用的串行接口,由于信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,与TTL
电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。
本产品(转接器),可以实现任意电平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的无
源电平转接, 使用非常方便可靠。

什么是RS-232-C 接口？采用RS-232-C 接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？
答：计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通
讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在
串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C
接口（又称 EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970 年由美国电子工业协会（EIA）
联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数
据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一
个25 个脚的 DB25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。
(1) 接口的信号内容实际上RS-232-C 的25 条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只
使用3-9 条引线。
(2) 接口的电气特性在RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”，-5— -15V；
逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V 的信号作为逻辑“0”，高到-3V
的信号作为逻辑“1”
(3) 接口的物理结构 RS-232-C 接口连接器一般使用型号为DB-25 的25 芯插头座,通常插头在DCE 端,插座
在DTE端. 一些设备与PC 机连接的RS-232-C 接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发
送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9 的9 芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。
(4) 传输电缆长度由RS-232C 标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50 英尺，其实这
个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以
实际使用中最大距离会远超过50 英尺，美国DEC 公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结
果。其中1 号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外
覆以屏蔽网。2 号电缆为不带屏蔽的电缆。

2. 什么是RS-485 接口？它比RS-232-C 接口相比有何特点？
答：由于RS-232-C 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使
用电平转换电路方能与TTL 电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易
产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50 英尺，实际上也只能用在50 米左右。
针对RS-232-C 的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485 就是其中之一，它具
有以下特点：
1. RS-485 的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V 表示；逻辑“0”以两
线间的电压差为-（2—6）V 表示。接口信号电平比RS-232-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10Mbps
3. RS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰
性好。
4. RS-485 接口的最大传输距离标准值为4000 英尺，实际上可达 3000 米，另外RS-232-C
接口在总线上只允许连接1 个收发器，即单站能力。而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。
因RS-485 接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为
首选的串行接口。因为RS485 接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485
接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485 接口连接器采用DB-9 的9 芯插头座，与智能终端RS485
接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485 采用DB-9（针）。
3. 采用RS485 接口时，传输电缆的长度如何考虑？
答：在使用RS485 接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许
的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所
限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG 铜芯双绞电话电缆
（线径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100 欧时所得出。（曲线
引自GB11014-89 附录A）。由图中可知，当数据信号速率降低到90Kbit/S 以下时，假定最
大允许的信号损失为6dBV 时，则电缆长度被限制在1200M。实际上，图中的曲线是很保
守的，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最
大电缆长度是不相同的。例如：当数据信号速率为600Kbit/S 时，采用24AWG 电缆，由图
可知最大电缆长度是200m，若采用19AWG 电缆（线径为0。91mm）则电缆长度将可以
大于200m；若采用28AWG 电缆（线径为0。32mm）则电缆长度只能小于200m。

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