Одна статья для понимания: разница между последовательной связью RS232 и RS485

Если сравнить последовательную передачу данных с дорожным движением, то UART можно сравнить с автобусной станцией, а пакет данных — с транспортным средством. Подобно тому, как транспортное средство на дороге должно соблюдать правила дорожного движения, ограничения скорости различаются в зависимости от типа дороги. —30 или 40 км/ч в городских условиях и до 120 км/ч на автомагистралях. Конкретный маршрут и ограничения скорости зависят от выбранного протокола. Среди распространённых последовательных протоколов в защищённых автомобильных смарт-планшетах CPDEVICE — RS232 и RS485, каждый из которых имеет свои небольшие различия. Давайте разберём эти протоколы вместе.

RS232 и RS485: парадигмы последовательной связи

Прежде чем мы рассмотрим различия между RS232 и RS485, важно понять принципы последовательной и параллельной связи, которые являются двумя основными методами передачи данных между компьютерами и другими электронными устройствами.

Что такое последовательная связь?

Последовательная связь подразумевает кодирование данных или информации в определённом формате и их последовательную передачу бит за битом по одному проводу. После отправки одного символа отправляется следующий. Во время приёма данных каждый бит последовательно принимается по одному проводу и преобразуется в символ для дальнейшей обработки центральным процессором. Этот метод подходит для передачи данных на большие расстояния, требуя меньше линий связи и обеспечивая передачу данных на большие расстояния. RS232 и RS485 являются типичными представителями последовательной связи.

Что такое параллельная коммуникация?

При параллельной связи все биты данных передаются одновременно. Этот метод быстрее, но требует нескольких линий связи. Например, для передачи 8-битных данных требуется восемь линий данных и несколько линий управляющих сигналов. С увеличением расстояния передачи стоимость линий связи становится существенной, а надёжность снижается. Таким образом, параллельная связь подходит для передачи данных на короткие расстояния.

RS232 и RS485: методы последовательной связи и определения интерфейсов

Разобравшись с последовательной связью, следующим шагом будет изучение методов связи и определений интерфейсов RS232 и RS485.

Различные режимы связи RS232 и RS485

К распространённым методам последовательной связи относятся симплексный, полудуплексный и полнодуплексный режимы. Хотя RS232 и RS485 имеют общие характеристики последовательной связи, их режимы работы различаются:

• Симплекс: Передача данных в симплексном режиме поддерживает только одностороннюю передачу. То есть, «A» может только отправлять сигналы, а «B» — только принимать. Связь однонаправленная, подобно маяку, излучающему световые сигналы, в то время как система позиционирования только принимает их.

• Полудуплекс: Полудуплекс позволяет передавать данные в обоих направлениях, но только в одном направлении одновременно. Этот режим фактически представляет собой симплексную связь с переключением направлений. Представьте себе рацию, где ответ приходит не сразу, и связь невозможна, если обе стороны одновременно передают или принимают данные.

• Полный дуплекс: Полный дуплекс поддерживает одновременную передачу данных в обоих направлениях, объединяя два симплексных сеанса связи. Этот режим позволяет «А» отправлять сигналы «Б», а «Б» может одновременно отправлять сигналы «А», подобно телефонному разговору, где обе стороны могут говорить и слушать.

Различные определения интерфейсов RS232 и RS485

RS232 — наиболее распространённый последовательный интерфейс в вычислительной технике и коммуникациях, работающий в полнодуплексном режиме и требующий наличия заземления, линии передачи и приёма. Он поддерживает только связь типа «точка-точка».

RS485 использует сбалансированную передачу и дифференциальный приём, обеспечивая отличную помехоустойчивость и передачу сигнала на километры. Поддерживаются двух- и четырёхпроводные конфигурации. Двухпроводной режим работает в полудуплексном режиме, предотвращая одновременную отправку и приём.

Почему RS485 обладает превосходной помехоустойчивостью?

При использовании синфазной передачи синфазный шум может накладываться на выходной сигнал, искажая исходный сигнал, как в RS232.

Однако RS485 использует дифференциальную (или сбалансированную) передачу, при которой передаваемые сигналы + и - находятся в противоположных фазах.

В идеале синфазный шум должен быть одинаковым и синфазным на обеих линиях, в то время как принимающая сторона, действуя как вычитатель, сохраняет полезный сигнал за счет противоположных фаз, а шум подавляется.

Логические уровни TTL, RS232, RS485

• Стандарты TTL:
  • Выходной сигнал: низкий (L): 2,4 В
  • Входной сигнал низкого уровня (L): 2,0 В
• Уровни RS232:
  • Логическая 1: от -3 до -15 В
  • Логический 0: от +3 до +15 В
• Уровни RS485:
  • Разница напряжений между выходами A и B: Высокий (H): от +2 до +6 В, Низкий (L): от -2 до -6 В
  • Разница напряжения между входами A и B: Высокий (H): >+200 мВ, Низкий (L):

Другие различия между RS232 и RS485

Новейшее поколение автомобильных смарт-планшетов CPDEVICE, включая APOLLO 12 PRO, SPRING 10 PRO и SPRING  10 PLUS, поддерживают максимальную скорость передачи данных 1 Мбит/с для RS232, просто выбрав соответствующую микросхему приемопередатчика для высокоскоростных приложений.