RS422规范完整版Word文件下载.docx

1、最大传输电缆长度 50 英尺 400 英尺 400 英尺最大传输速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s最大驱动输出电压+/-25V -0.25V,+6V -7V,+12V 驱动器输出信号电平（负负载 +/-5V,+/-15V +/-2.0V +/-1.5V 载最小值）驱动器输出信号电平 空载+/-25V +/-6V +/-6V （ 空载最大值）驱动器负载阻抗（欧姆）3K,7K 100 54摆率（最大值）30V/ 1 s N/A N/A接收器输入电压范围 +/-15V -10V,+10V -7V,+12V接收器输入门限+/-3V +/-200mV +/-200mV接收器输入电阻（欧姆）3

2、K,7K 4K（最小）？12K驱动器共模电压-3V,+3V -1V,+3V接收器共模电压-7V,+7V -7V,+12V表1三、RS-422与RS-485串行接口标准1（平衡传输RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡 传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为 A,另一线定义为B,如图2。图2通常情况下，发送驱动器 A、B之间的正电平在+2,+6V，是一个逻辑状态，负 电平在-2,6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地 C,在RS-485中还有一“使 能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与 传输线的切断与连接。当

3、“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作于-图3 “第三态”，即它是有别于逻辑“ 1”与“0”的第三态。接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将 AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于输出正逻辑电平，小200mV寸，输出负逻辑电平。接收器接+200mV勺电平时,2（RS-422电气规定它定义了接口电路RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，的特性。图5是典型的RS-422四线接口。实际上还有一根信号地线，共 5根线。图4是其DB9连接器引脚定义。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

4、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 RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为 4kQ，故发端最大负载能力是 10X 4k+100Q （终接电阻）。RS-422四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/XOFR握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）。图4图5RS-422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

5、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。RS-422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传 输电缆的特性阻抗。在短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。 RS-422有关电气参数见表1。3（RS-485电气规定由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。 RS485RS-可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信，参见图 6。而采用四线连接时，与RS-422 一样只能实现点对多的通信，即只

6、能有一个主 （Master） 设备，其余为从设备，但它比 RS-422有改进， 无论四线还是二线连接方式总线上 可多接到32个设备。参见图7。图6图7RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的， RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12k欧 姆，RS-422是4k欧姆；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可 以用在RS-422网络中应用。RS-485有关电气规定参见表1。RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输

7、速率成反比，在 100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。一般 100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。RS-485需要2个终接电阻，其阻值要求等于传输 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。终接电阻接在传输总线的两端。四、RS-422与RS-485的网络安装注意要点RS-422可支持10个节点，RS-485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。在构建网络时， 应注意如下几点：（采用一条双绞线电缆作总线，将各个节点串接起来，从总线到每个节点的 1弓I出线长度应尽量短，以便使引

8、出线中的反射信号对总线信号的影响最低。图 8所示为实际应用中常见的一些错误连接方式（a， c， e）和正确的连接方式（b，d， f）。a，c，e这三种网络连接尽管不正确，在短距离、低速率仍可能正常工作，但 随着通信距离的延长或通信速率的提高，其不良影响会越来越严重，主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加，会造成信号质量下降。 2（应注意总线特性阻抗的连续性，在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种不 连续性：总线的不同区段采用了不同电缆，或某一段总线上有过多收发器紧靠在一 起安装，再者是过长的分支线引出到总线。总之，应该提供一条单一、连续的信号 通道作为总线图8五、RS-

9、422与RS-485传输线上匹配的一些说明对RS-422与RS-485总线网络一般要使用终接电阻进行匹配。但在短距离与低速率下可以不用考虑终端匹配。那么在什么情况下不用考虑匹配呢 ，理论上，在每个接收数据信号的中点进行采样时，只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可 以不考虑匹配。但这在实际上难以掌握，美国 MAXIh公司有篇文章提到一条经验性的原则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行匹配 ：当信号的转换时间（上升或下降时间）超过电信号沿总线单向传输所需时间的 3倍以上时就可以不加匹配。例如具有限斜率特性的 RS-485接口 MAX483俞出信号的上升或下降时间最小250ns,典

10、型双绞线上的信号传输速率约为 0.2m/ns（24AWG PVCfe缆），那么 只要数据速率在250kb/s以内、电缆长度不超过16米，采用MAX483乍为RS-485接口时就可以不加终端匹配。一般终端匹配采用终接电阻方法，前文已有提及， RS-422在总线电缆的远端并接电阻，RS-485则应在总线电缆的开始和末端都需并 接终接电阻。终接电阻一般在 RS-422网络中取100Q，在RS-485网络中取120 Q。相当于电缆特性阻抗的电阻，因为大多数双绞线电缆特性阻抗大约在100,120 Q。这种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻要消耗较大 功率，对于功耗限制比较严格的系统不太适合。另外一

11、种比较省电的匹配方式是 RC匹配，如图9。利用一只电容C隔断直流成 分可以节省大部分功率。但电容 C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行 折衷。还有一种采用二极管的匹配方法，如图 10。这种方案虽未实现真正的“匹配”，但它利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号，达到改善信号质量的目六、RS-422与RS-485的接地问题电子系统接地是很重要的，但常常被忽视。接地处理不当往往会导致电子系统 不能稳定工作甚至危及系统安全。RS-422与RS-485传输网络的接地同样也是很重 要的，因为接地系统不合理会影响整个网络的稳定性，尤其是在工作环境比较恶劣 和传输距离较远的情况下，对于接地的要求更为严

12、格。否则接口损坏率较高。很多 情况下，连接RS-422、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，这有下面二个原因 ：1（共模干扰问题：正如前文已述，RS-422与RS-485接口均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，如 RS-422共模电压范围为-7+7V，而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

13、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。以图11为例，当发送驱动器A向接收器B发送数据时，发送 驱动器A的输出共模电压为VOS由于两个系统具有各自独立的接 地系统，存在 着地电位差VGPD那么，接收器输入端的共模电压 VCM就会达到VCM=VOS+VGPDRS-422与RS-485标准均规定VOS?3V但VGPM能会有很大幅度（十几伏甚至数十 伏），并可能伴有强干扰信号，致使接收器共模输入 VCM超出正常范围，并在传输图112（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。由于上述原因， RS-422、RS-485尽管采用差分平衡传输方式，但对整个RS-422或RS-485网络，必须有一条低阻的信号地。一条低阻的 信号地将两个接口的工作地连接起来，使共模干扰电压 vgpD被短路。这条信号地可以是额外的一条线（非屏蔽双绞线），或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。这是最通常的 接地方法。值得注意的是，这