背景

   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。串口按电气标准及协议来划分，包括RS232、RS422、RS485等。

   以下资料是小编结合往年资料，呕心沥血整理出来的，希望能让大家更好的理解什么是RS232,RS485,RS422？

什么是RS232？

   1) 基本概念

   RS232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232（简称RS232）。RS232是串行通讯领域最早的标准之一，它定义了数据的传输方式、电气特性以及物理连接方式，被广泛用于计算机串行接口外设连接，连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。

   传输距离短，只有15米,RS232在总线上只能连接1个收发器，且不支持多站收发，所以只能点对点通信；可做到双向传输，全双工通讯，最高传输速率20kbps。

   2）其他特点

   RS232采用三芯双绞线，三芯屏蔽线。

   RS232用USB转换口，可以获得高传输速度，解决USB接口不能远距离传输缺点。

   还采用了单向通讯的方式，即只能在一个方向上传输数据，而不能同时在两个方向上传输数据。

   RS232使用的是异步传输方式，即数据帧中不包含时钟信号，而是通过起始位和停止位来确定数据的传输时序。此外，RS232还使用负电平表示逻辑1，正电平表示逻辑0的方式。

   3）缺点

   接口电平值较高，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。

   传输速率较低，在异步传输时，比特率为20Kbps,波特率只能采用19200，数据传输速度慢，传输距离较短，只有15米。

   接口由三根线TX、RX、GND组成，没有构成差分线形式，容易产生共地共模干扰，抗干扰能力弱。

什么是RS485?

   1）基本概念

   RS485则是为扩展应用范围，在RS422基础上制定的新标准。RS485具有抑制共模干扰的能力。RS485无具体的物理形状，根据实际采用接口。

   为改进RS232通信距离短、速率低的缺点，EIA在基于RS422的基础上制定了RS485接口标准。它的最大传输距离为1200米，实际可达3000米，传输速率最高可达10Mbps。所以，一般在要求通信距离为几十米到上千米时，会广泛采用RS485串行通信。

   RS485不是点对点式的总线结构，而是分布式架构，其总线能够连接多达128个收发器。

   出色抗噪和多设备能力，在工业应用中建立物联网网络、数据采集控制器、HMI或者其他操作时，串行连接会选择RS485。

   RS485是RS422的改进，增加了设备的个数，从10个增加到32个，同时定义了在最大设备个数情况下的电气特性，以保证足够的信号电压。

   RS485和RS232一样都是基于串口的通讯接口，数据收发的操作是一致的，但是它们在实际应用中通讯模式却有着很大的区别，RS232接口为全双工数据通讯模式，而RS485接口为半双工数据通讯模式，即数据只能在一个方向上传输，为了保证数据收发的不冲突，在RS485中还有一个使能端，使能端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接，可以认为是一个开关。当开关即使能端信号为1时，信号就输出，当使能端信号是0时，信号就无法输出。相应也要求软件上必须将收发的过程严格地分开。

   2） 缺点

   RS485不能够同时发送数据以避免总线竞争，所以整个系统的通信效率必然较低，数据冗余量较大，对于速度要求高的应用场所不适应用RS485总线。

   同时由于RS485总线上通常只有一台主机，所以这种总线方式是典型的集中—分散型控制系统。一旦主机出现故障，会使整个系统的通信限于瘫痪状态，因此做好主机的在线备份是一个重要措施。

   3）优点

   RS485接口信号的电平比RS232降低了，所以不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便地与TTL电路连接。

   RS485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，即抗噪声性能好。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。

RS485接口在总线上只允许连接多达128个收发器，即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS485接口方便地建立设备网络。

   RS485采用了同步传输方式，即数据帧中包含时钟信号，可以精确控制数据的传输时序。此外，RS485还支持多种通讯协议，例如MODBUS、Profibus等，具有较高的灵活性和可扩展性。

   4）RS422与RS485的网络安装注意要点

RS422可支持10个节点，RS485支持32个节点，因此多节点构成网络。网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星形网络。

   5)哪些因素限制了RS485的数据速率?

   在指定的传输距离下，下列因素限制了传输速率：

   • 电缆长度：在特定频率下，信号强度会随着电缆长度而衰减。

   • 电缆架构：5类24AWG双绞线是RS485系统最常用的电缆，屏蔽电缆可大大增强噪声抑制能力，提高了一定距离下的数据传输速率。

   • 电缆特性阻抗：分布电容和分布电感会降低信号的边沿速度，从而降低噪声裕量、补偿“眼图模板”特性。分布电阻直接导致信号电平的衰减。

   • 驱动器输出阻抗：阻抗过高会限制驱动能力。

   • 接收器输入阻抗：阻抗过低会限制与驱动器通信的接收器数量。

   • 终端匹配：长电缆可看作传输线。电缆上应接阻值等于电缆特性阻抗的终端匹配电阻，可以降低信号反射，并提高数据速率。

   • 噪声裕量：越大越好。

   • 驱动器摆率：降低边沿速率(降低信号摆率)允许采用较长的电缆进行通信。

什么是RS422?

   1）基本概念

   RS422则是由RS232发展而来，是一种高速、长距离的串行通讯标准，它可以支持多个设备之间的通讯。RS422的传输距离也是达到1200米。

   RS422和RS485一样，采用了全双工的通讯方式，数据传输速率高达10Mbps。

   RS422采用四线（两根发送、两根接收），差分传输，多点通信的数据传输协议。RS422还采用了平衡的传输方式，即数据线对地线的电压是相等的，这样可以有效减少电磁干扰的影响。另外，RS422还采用了正负逻辑表示方式，即正电平表示逻辑1，负电平表示逻辑0。

   和RS485不同的是RS422不允许出现多个发送端而只能有多个接收端。

   RS422接口的收与发是分开的，所以可以同时收与发（全双工），所以RS422适用于两个站之间通信，星型网、环网，不可用于总线网。

   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10个节点。一个主设备（Master），其余为从设备（Slave），从设备之间不能通信，所以RS422支持点对多的双向通信。

   RS422缺点是布线成本高，容易搞错。现在用得比较少。

   RS422 的电气性能与RS485近似一样。主要的区别在于：

   （1）RS422有4根信号线：两根发送（Y、Z）、两根接收（A、B）。由于RS422的收与发是分开的所以可以同时收和发（全双工）；RS485有2根信号线：发送和接收。所以不能够同时收和发（半双工）。

   （2）支持多机通信的RS422将Y-A 短接作为RS485的A、将RS422的Z-B 短接作为RS485的B可以这样简单转换为RS485。

   很多人往往都误认为RS422串行接口是RS485串行接口的全双工版本，实际上，共模电压范围和接收器输入电阻不同使得该两个标准适用于不同的应用领域。

   RS-485串行接口的驱动器可用于RS-422串行接口的应用中，因为RS-485串行接口满足所有的RS-422串行接口性能参数，反之则不能成立。

RS-232/RS-422/RS-485区别

   RS232/RS422/RS485接口外观异同：一般都是DB9，也有其它的，具体得看里面的线才知道到底是RS232，RS422，RS485里的哪种。

   三者之间区别如下：

   RS-232、RS-422和RS-485简单对比：

   RS-232

         ①最早出现；

         ②单端传输；

         ③点对点（1发1收）；

         ④三线：TX/RX/GND。

   RS-422

          ①在RS232基础上提出，改进RS-232通信距离短、速率低的缺点；

          ②平衡传输（差分）；

          ③点对多点（1发10收）；

          ④四线（ABYZ或RX+/RX-/TX+/TX-）。

   RS-485

               ①在RS422基础上提出，增加了多点、双向通信能力；

           ②平衡传输（差分）；

           ③点对多点（1发32收）；

           ④有二线（A/B）和四线（RX+/RX-/TX+/TX-）两种。

   RS232适用于较短距离的点对点通讯；

   RS422适用于长距离高速的点对点或多点通讯,例如计算机和打印机之间的连接。

   RS-422则是由RS-232发展而来，为弥补RS-232通信距离短、速率低的缺点，采取平衡传输方式，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离达到1200米，并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。它主要用于短距离内的数据传输，例如音频和视频设备之间的连接。

   而RS485除了可以长距离的多点通讯，还具有半双工通讯、同步传输和多种通讯协议等特点，具有更高的灵活性和可扩展性，应用场景更为广泛，例如用于物联网远程数据采集、控制系统等。

   总之，RS-232、RS-422和RS-485三种串行通信接口标准各有优缺点，选择哪种标准取决于具体应用场景和需求。