在數(shù)據(jù)通信、計算機網(wǎng)絡(luò)以及分布式工業(yè)控制系統(tǒng)中,經(jīng)常采用串行通信來交換數(shù)據(jù)和信息。通信接口對于信息和產(chǎn)品的對接顯得尤為重要,因此,小編現(xiàn)在就為大家分析一下幾種常見的接口協(xié)議!
一、RS232
RS-232是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA(ElectronicIndustry**ociation)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。RS-232是對電氣特性以及物理特性的規(guī)定,只作用于數(shù)據(jù)的傳輸通路上,它并不內(nèi)含對數(shù)據(jù)的處理方式。
該標準規(guī)定采用一個25個腳的DB-25連接器,對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定,還對各種信號的電平加以規(guī)定。后來IBM的PC機將RS-232簡化成了DB-9連接器,從而成為今天的事實標準。而工業(yè)控制的RS-232口一般只使用RXD(2)、TXD(3)、GND(5)三條線。
RS-232-C標準規(guī)定的數(shù)據(jù)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(guī)定,驅(qū)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(nèi)的通信。
二、RS485
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(fā)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(fā)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(fù)。RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài),因此,發(fā)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(yīng)用RS-485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng),其允許最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器。
具有以下特點:
1)RS485的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6)V表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V表示。接口信號電平比RS232C降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。
2)RS485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps
3)RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好。
4)RS485最大的通信距離約為1219M,最大傳輸速率為10Mb/S,傳輸速率與傳輸距離成反比,在100Kb/S的傳輸速率下,才可以達到最大的通信距離,如果需傳輸更長的距離,需要加485中繼器。RS485總線一般最大支持32個節(jié)點,如果使用特制的485芯片,可以達到128個或者256個節(jié)點,最大的可以支持到400個節(jié)點。
因RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端連接的RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9(針)。
基于多串口的優(yōu)勢,高特電子推出了的一款多串口明星產(chǎn)品:超高頻四端口RFID讀寫器,(產(chǎn)品型號:C216022)。這是一款高性能多串口的超高頻Gen2讀寫器。該超高頻讀寫器有四個通信接口:RS232,RS485,TCP/IP,數(shù)字輸入/輸出,可以最大限度滿足不同系統(tǒng)項目的開發(fā)需求。
三、RS422
RS422標準全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”,它定義了接口電路的特性。實際上還有一根信號地線,共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動器比RS232擁有更強的驅(qū)動能力,因此允許在相同傳輸線上連接多個接收節(jié)點,最多可接10個節(jié)點。
RS422的最大傳輸距離為4000英尺(約1219米),最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能達到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s。
四、USB
USB是英文UniversalSerialBUS(通用串行總線)的縮寫,而其中文簡稱為“通串線”,是一個外部總線標準,用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。是應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)。USB接口支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能。從1994年11月11日發(fā)表了USBV0.7版本以后,USB版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展,到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為2.0版本,成為目前電腦中的標準擴展接口。目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0,各USB版本間能很好的兼容。
USB具有傳輸速度快(USB1.1是12Mbps,USB2.0是480Mbps,USB3.0是5Gbps),使用方便,支持熱插拔,連接靈活,**供電等優(yōu)點,可以連接鼠標、鍵盤、打印機、掃描儀、攝像頭、閃存盤、MP3機、手機、數(shù)碼相機、移動硬盤、外置光驅(qū)或軟驅(qū)、USB網(wǎng)卡、ADSLModem、CableModem等,幾乎所有的外部設(shè)備。
USB1.0:1996年1月推出,1.5Mbps(192KB/s),低速(Low-Speed),500mA
USB1.1:1998年9月推出,12Mbps(1.5MB/s),全速(Full-Speed),500mA
USB2.0:2000年4月推出,480Mbps(60MB/s),高速(High-Speed),500mA
USB3.0:2008年11月推出,5Gbps(640MB/s),超速(Super-Speed),900mA
USB3.1:傳輸速度為10Gbit/s,三段式電壓5V/12V/20V,最大供電100W,新型Type-C插型不再分正反。
五、RJ45
RJ45接口通常用于數(shù)據(jù)傳輸,最常見的應(yīng)用為網(wǎng)卡接口。
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(jù)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。
以太網(wǎng)工作在最底層,也就是數(shù)據(jù)鏈路層。
以太網(wǎng)是應(yīng)用最為廣泛的局域網(wǎng),包括標準的以太網(wǎng)(10Mbit/s)、快速以太網(wǎng)(100Mbit/s)和10G(10Gbit/s)以太網(wǎng)。它們都符合IEEE802.3。IEEE802.3標準規(guī)定了包括物理層的連線、電信號和介質(zhì)訪問層協(xié)議的內(nèi)容。以太網(wǎng)是當前應(yīng)用最普遍的局域網(wǎng)技術(shù)。它不是一種具體的網(wǎng)絡(luò),是一種技術(shù)規(guī)范。該標準定義了在局域網(wǎng)(LAN)中采用的電纜類型和信號處理方法。以太網(wǎng)在互聯(lián)設(shè)備之間以10~100Mbps的速率傳送信息包,雙絞線電纜10BaseT以太網(wǎng)由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成為應(yīng)用最為廣泛的以太網(wǎng)技術(shù)。
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