RS232、RS485、RS422、RJ45接口的區別

■ 總述

RS-232、RS-422與RS-485都是串行數據接口標準，RS-232是PC機與通信中應用最廣泛的一種串行接口。

RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準,采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。而RJ45接口通常用于數據傳輸，最常見的應用為網卡接口。

RS-232是為點對點（即只用一對收、發設備）通訊而設計的，其驅動器負載為3～7kΩ。所以RS-232適合本地設備之間的通信。

RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數據信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線，在早期PC通信中比較常見,RS-422的最大傳輸距離為4000英尺，最大傳輸速率為10Mb/s。

RS-485與RS-422一樣，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mb/s。
這些異步串行通訊接口都應用于計算機測控系統中，RS232C 是美國電子工業協會正式布的串行總線標準，也是目前最常用的串行接口標準，用于實現計算機與計算機之間、計算機與外設之間的數據通訊。RS232C串行接口總線適用于：設備之間的通訊距離不大于15米，傳輸速率最大為20kB/s。
一個完整的RS232C接口有22根線，采用標準的25芯插頭座。RS232C采用邏輯，邏輯“1”：－5V~-15V,邏輯“0”：+5V~+15V
缺點：數據傳輸速度慢、通訊距離短、未規定校準的連接器、接口處各信號間易產生串擾。

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■ RS-232

RS-232是美國電子工業協會EIA制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號，C表示修改次數。
RS-232-C總線標準設有25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道，在多數情況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現，如一條發送線、一條接收線及一條地線。RS-232-C標準規定的數據傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C標準規定，驅動器允許有2500pF的電容負載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時，最大通信距離為15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內的通信。

RS232通訊的基礎知識：RS232通訊又叫串口通訊方式。是指計算機通過RS232國際標準協議用串口連接線和單臺設備（控制器）進行通訊的方式。
通訊距離：9600波特率下建議在13米以內。
通訊速率（波特率 Baud Rate）：缺省常用的是 9600 bps，常見的還有 1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大，傳輸速度越快，但穩定的傳輸距離越短，抗干擾能力越差。

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■ RS-485

RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用RS-485 串行總線標準。RS-485采用平衡發送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。
RS-485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發送狀態，因此，發送電路須由使能信號加以控制。
RS-485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應用RS-485 可以聯網構成分布式系統，其允許最多并聯32臺驅動器和32臺接收器。

RS485通訊的基本知識：RS485和RS232的基本的通訊機理是一致的，他的優點在于彌補了RS232 通訊距離短，不能進行多臺設備同時進行聯網管理的缺點。
計算機通過RS232 RS485轉換器，依次連接 多臺 485設備（門禁控制器），采用輪詢的方式，對總線上的設備輪流進行通訊。
接線標示是 485+ 485- ，分別對應鏈接設備（控制器）的 485+ 485-。

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■ RS-422

RS-422是雙端線傳送信號，通過傳輸線驅動器，把邏輯電平變換成電位差，完成始端的信息怤；通過傳輸線接收器，把電位差轉變成邏輯電平，實現終端的信息接收。
總線,RS485和RS422電路原理基本相同，都是以差動方式發送和接受，不需要數字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因，這正是二者與RS232的根本區別，因為RS232是單端輸入輸出，雙工工作時至少需要數字地線 發送線和接受線三條線（異步傳輸），還可以加其它控制線完成同步等功能。
RS422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發互不影響，而RS485只能半雙工工作，發收不能同時進行，但它只需要一對雙絞線。RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發器線路上可連接臺設備。
RS422比RS232傳輸信號距離長，速度快，傳輸率最大為10Mbit/s，在此速率下電纜允許長度為120米，如果采用較低傳輸速率，如9000波特率時，最大距離可達1200米。
RS422每個通道要用二條信號線，如果一條是邏輯“1”狀態，另一條為邏輯“0”。電路由發送器、平衡連接電纜、電纜終端負載、接收器幾部分組成。在電路中規定只許有一個發送器，可有多個接收器，因此通常采用點對點通訊方式。
RS422通訊基礎知識：他的通訊原理和RS485類似，區別在于他的總線是兩組雙絞線（4根線），分別標示為R+ R- T+ T- 。缺點是布線成本高，容易搞錯。現在用得比較少。

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■ RJ45

RJ45是各種不同接頭的一種類型（例如：RJ11也是接頭的一種類型，不過它是電話上用的）；RJ45頭跟據線的排序不同的法有兩種，一種是橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕；另一種是綠白、綠、橙白、藍、藍白、橙、棕白、棕。因此使用RJ45接頭的線也有兩種即：直通線、交叉線。
RJ45 型網線插頭又稱水晶頭，共有八芯做成，廣泛應用于局域網和 ADSL 寬帶上網用戶的網絡設備間網線（稱作五類線或雙絞線）的連接。
在具體應用時，RJ45 型插頭和網線有兩種連接方法（線序），RJ45 型網線插頭引腳號的識別方法是：手拿插頭，有 8 個小鍍金片的一端向上，有網線裝入的矩形大口的一端向下，同時將沒有細長塑料卡銷的那個面對著你的眼睛，從左邊第一個小鍍金片開始依次是第1 腳、第2 腳、…、第8 腳。
注：RJ45接口采用差分傳輸方式，tx+、tx-是一對雙絞線，擰在一起可以減少干擾。

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■ 通訊限制

以往，PC與智能設備通訊多借助RS232、RS485、以太網等方式，主要取決于設備的接口規范。但RS232、RS485只能代表通訊的物理介質層和鏈路層，如果要實現數據的雙向訪問，就必須自己編寫通訊應用程序，但這種程序多數都不能符合ISO/OSI的規范，只能實現較單一的功能，適用于單一設備類型，程序不具備通用性。
在RS232或RS485設備聯成的設備網中，如果設備數量超過2臺，就必須使用RS485做通訊介質，RS485網的設備間要想互通信息只有通過“主（Master）”設備中轉才能實現，這個主設備通常是PC，而這種設備網中只允許存在一個主設備，其余全部是從（Slave）設備。
而現場總線技術是以ISO/OSI模型為基礎的，具有完整的軟件支持系統，能夠解決總線控制、沖突檢測、鏈路維護等問題。現場總線設備自動成網，無主/從設備之分或允許多主存在。在同一個層次上不同廠家的產品可以互換，設備之間具有互操作性。

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