RS485接口定义图

2023年12月19日发(作者：越野凯迪拉克多少钱)

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RS232接口

RS232 接口是 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

（ D TE）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。随着设备的不断改进，出现了代替 DB25

的 D B9 接口，现在都把 RS232 接口叫做 DB9。

RS-232 是现在主流的串行通信接口之一。

由于 RS232 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 ；因此在“南方的老树

CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用 19200 ，也是这个原因。

（ 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。

接口定义

RS232（ DB9）

1 DCD 载波检测

2 RXD 接收数据

接口说明

3 TXD 发送数据

4 DTR 数据终端准备好

5 SG 信号地

6 DSR 数据准备好

7 RTS 请求发送

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8 CTS 清除发送

9 RI 振铃提示接口电平

RS232 采用负逻辑电平：

-15~-3 ：逻辑 1；

+15~+3 ：逻辑 0；

电压值通常在 7V 左右

RS-422

RS-422接口是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为

TIA/EIA-422-A 标准。为扩展应用范围， EIA 又于 1983 年在 RS422接口基础上制定了 RS-485 标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为 TIA/EIA-485-A 标准。由于 EIA 提出的建议标准都是以“ RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以 RS作前缀

称谓。

RS422 接口标准全称是“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。实际上还有一根信号地线，共 5 根线。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 RS422接口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）。 RS422接口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）。

RS422接口的最大传输距离为 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。

RS422接口需要一终接电阻，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。

面是关于 RS-422 线的接法：

25 Pin

RS-422

SD-A

RD-B

SD-B

RD-B

9 Pin of RS-422

3（线号）

2（线号）

7（线号）

8（线号）

R-

T-

R+

T+

15（线号）

22（线号）

14（线号）

21（线号）

表格 4 线制的 RS-422

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如果 RS-422为两线制，那么 R-和 T-就在一根线上， R+和 T+也同样在一根线上。计算机侧 RS422 串行通信接口的插口是 25 针公插：

RS485接口

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RS485采用差分信号负逻辑，＋ 2V～＋ 6V表示“ 0”， - 6V ～- 2V 表示“ 1”。 RS485 有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，

现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接 32 个结

点。在 RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接 RS-485 通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“ A”、“ B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因： (1) 共模干扰问题： RS-485 接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，

RS-485 收发器共模电压范围为 -7 ～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。 (2)EMI 问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道(信号地)，就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大

的天线向外辐射电磁波。

RS485接口定义图

1 连接主机端的 RS485 接口。

- 信号定义如-- 信号含义 B

下：

- RS485接口 -

RXD- 接收数据

A RXD+ 接收数 - 3 -------

- 4 --------

据

Y TXD+ 发送数据

2- 连接从机端的 RS485接口。

-- 信号定义如下：

信号含义

- RS485接口 ---

3 Z TXD-

发送数据

4 Y TXD+

RXD-

接收数据

发送数据

5 A RXD+

接收数据

7 B

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RS232 是单端输入输出，双工工作时至少需要数字地线。发送线和接受线三条线（异

步传输），还可以加其它控制线完成同步等功能。

RS422 通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响，而 RS485 只能半双工工作，发收不能同时进行，但它只需要一对双绞线。

rs232 有 9 个脚，但实际用的大多数是 3 个

422 是 4 个，最多加信号地、屏蔽层共 6 个

485 是 2 个，最多加信号地共 3 个

RS485

接口定义图

连接主机端的

RS485

接口

- 信号定义如下：

-- RS485

接口 --- 信号含义

-- 3 -- - B RXD-

接收数据

-- 4 -- -- A RXD+

接收数据

-- 5发送数 - Y TXD+

据

- 7 - Z TXD-

发送数据

连接从机端的

RS485

接2-

口。

- 信号定义如下：

--- 信号含义

-- RS485

接口

-- 3 -

- 4 -

- 5 -

- 7 - Z TXD-

发送数据

- Y TXD+

发送数

据

接收数 - A RXD+

- B RXD-

据接收数RS 485 9

针

Sub-D

型子连接器的插针分配

插针编号

信号

屏蔽

含义

屏蔽

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2 M24 24V 输出电压的参考点

3 RxD/TxD-P* 接受 -/发送数据 -P

4 CNTR-P 中继器控制信号 -P

数据参考点

5 DGND*

6 VP* 终端电阻供电电压（ 5V ）

7 P24 24V 输出电压

8 RxD/TxD-N* 接收 -/发送数据 -N

9 CNTR-N 中继器控制信号 -N

本表来自百度文库《西门子 PLC 现场总线的网络调试与维护课程 3》

RS-485 接口电路

RS-485 接口电路的主要功能是：将来自微处理器的发送信号 TX 通过 “发送器 ”转换成通讯网络中的差分信号，也可以将通讯网络中的差分信号通过 “接收器 ”转换成被微处理器接收的 RX 信号。任一时刻， RS-485 收发器只能够工作在

“接收 ”或“发送 ”两种模式之一，因此，必须为 RS-485 接口电路增加一个收 /发逻辑控制电路。另外，由于应用环境的各不相

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同， RS-485 接口电路的附加保护措施也是必须重点考虑的环节。下面以选用 SP485R

芯片为例，列出 RS-485 接口电路中的几种常见电路，并加以说明。

1. 基本 RS-485 电路

图 1 为一个经常被应用到的 SP485R 芯片的示范电路，可以被直接嵌入实际的

RS-485 应用电路中。微处理器的标准串行口通过 RXD 直接连接 SP485R 芯片的 RO 引脚，通过 TXD 直接连接 SP485R 芯片的 DI 引脚。

由微处理器输出的 R/D 信号直接控制 SP485R 芯片的发送器 /接收器使能： R/D

信号为 “1，”则 SP485R 芯片的发送器有效，接收器禁止，此时微处理器可以向

RS-485 总线发送数据字节； R/D 信号为“0，”则 SP485R 芯片的发送器禁止，接收器有效，此时微处理器可以接收来自 RS-485 总线的数据字节。此电路中，任一时刻

SP485R 芯片中的 “接收器 ” 和 “发送器 ”只能够有 1 个处于工作状态。

连接至 A 引脚的上拉电阻 R7 、连接至 B 引脚的下拉电阻 R8 用于保证无连接的

SP485R 芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以提高 RS-485 节点与网络的可靠性。 R7,R8,R9 这三个电阻要根据实际应用而改变大小，特别在用 120 欧或更小终端电阻时， R9 就不需要了， R7 和 R8 应使用 680 欧电阻。

如果将 SP485R 连接至微处理器 80C51 芯片的 UART 串口，则 SP485R 芯片的 RO

引脚不需要上拉；否则，需要根据实际情况考虑是否在 RO 引脚增加 1 个大约 10K 的上拉电阻。

图 1SP485R 的基本 RS-485 电路

SP485R 芯片本身集成了有效的 ESD 保护措施。但为了更加可靠地保护 RS-485 网

络，确保系统安全，我们通常还会额外增加一些保护电路。

电路图中，钳位于 6.8V 的 TVS 管 V4、V5 、V6 都是用来保护 RS-485 总线的，避免 RS-485 总线在受外界干扰时（雷击、浪涌）产生的高压损坏 RS-485 收发器。当然，也选择集成的总线保护元件，比如 ONSemi 半导体的 NUP2105L 器件（SOT-23

封装，集成 2 个双向 TVS 器件），作为 SP485R 芯片的附加保护措施。

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另外，电路中的 L1、L2、C1 、C2 是可选安装元件，用于提高电路的 EMI 性能。图中附加的保护电路能够对 SP485R 芯片起到良好的保护效果。

2. 隔离 RS-485 电路

图 2 为一个使用光电隔离方式连接的 SP485R 芯片的示范电路，可以被直接嵌入实际的 RS-485 应用电路中。微处理器的 UART 串口的 RXD 、 TXD 通过光电隔离电路连接 SP485R 芯片的 RO 、DI 引脚，控制信号 R/D 同样经光电隔离电路去控制

SP485R 芯片的 DE 和 /RE 引脚。

由微处理器输出的 R/D 信号通过光电隔离器件控制 SP485R 芯片的发送器 /接收器使能：R/D 信号为 “1，”则 SP485R 芯片的 DE 和 /RE 引脚为 “1，”发送器有效，接收器禁止，此时微处理器可以向 RS-485 总线发送数据字节； R/D 信号为

“0，”则 SP485R 芯片的 DE 和 /RE 引脚为 “0，”发送器禁止，接收器有效，此时微处理器可以接收来自 RS-485 总线的

数据字节。任一时刻， SP485R 芯片中的 “接收器”和“发送器 ”只能够有 1 个处于工作状态。

连接至 A 引脚的上拉电阻 R7 、连接至 B 引脚的下拉电阻 R8 用于保证无连接的

使用 DC-DC 器件可以产生 1 组与微处理器电路完全隔离的电源输出，用于向

RS-485 收发器电路提供 +5V 电源。

电路中光耦器件的速率将会影响 RS-485 电路的通讯速率。图 2 中选用了 NEC 公司的光耦器件 PS2501 芯片，受 PS2501 芯片的响应速率影响，这一示范 RS-485 接口电路的通讯速率只可保障在 19200bps 速率下正常工作；如果需要达到更高的 RS-485 通讯速率，则需要选用响应速度更快的光耦器件，比如 Agilent 公司的超高速光耦元件。专业.资料

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、尊老爱幼是每一个人都应该去做的

让我们大家要从现在做起，从自己做起，从身边的每一件小事做起，做一个尊老爱幼的模范；积极、勇敢地接过先辈们尊老爱幼的接力棒，把祖祖

辈辈这一光荣传统，一代一代传下去??在这天高云淡、秋风飒爽的季节，让我们共同祝愿天下所有的老人都能幸福、安康，让我们共同祝愿天下所有的少年儿童都能健康、快乐！谢谢大家

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