RS-232与RS-485的对比及优缺点

RS-232与RS-485的对比及RS-485接口标准的优缺特点中国市场连接电脑的端口目前有两种类型：RS232接口和RS485接口由于RS-232-C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。(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，实际上也只用在50米左右。针对RS-232-C的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：1.RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6)V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。2.RS-485的数据最高传输速率为10Mbps3.RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。4.RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9(孔)，与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针)。DSP起到系统控制器作用的实现方法最近出现了一些兼备数字信号处理器(DSP)和微控制器(MCU)能力的处理器，从而为那些既要求典型的MCU功能又要求高性能信号处理功能的应用大开了方便之门。这类MCU的优势之一就是起到系统控制器的作用，通过以太网接口、USB接口和PCI等标准接口来协调各子系统的活动。因为许多信号处理器都包含了这样一些相同的接口，所以考虑一下系统的体系结构正在如何演进是很有意义的。本文将讨论一种DSP在一个基于PCI的单板计算机应用中起到系统控制器作用的实现方法。原理图PCI总线的开发是为了提供一种能轻松连接外围设备和台式计算机的高性能方法。这些外围设备包括图形子系统、磁盘控制器和I/O设备。PCI总线与CPU总线是分开的，但是仍然需要访问主存储器。该接口可以通过一个电桥连接至系统总线，该电桥允许它以独立于CPU时钟频率的固定频率运行。总而言之，PCI为关键的系统元件提供了一个高带宽的通道，以便在彼此之间传送数据。随着嵌入式计算的出现，人们都希望以最低的成本设计出带有通用外围设备的不以PC为中心的计算平台。由于PCI的性能、可扩缩性和普遍性，使其成为一种自然的“通用标准”，用于连接大量已经使用的外围设备。此外，通过标准接口将嵌入式处理器连接到比它们功能更强大的台式机处理器是很有利的，其驱动力是嵌入式应用的发展，例如，用户手持设备、销售点终端以及连接PC的工业自动化系统。PCI促进了模块嵌入式系统设计，从而允许多种外围设备能无缝地连接到一种通用总线。最后，这种方法降低了产品总材料成本并且增加了设计的重用，从而降低了开发带有嵌入式PCI接口的处理器的总风险。系统结构原理图系统体系结构的演进在MCU控制的系统中，DSP一般是充当协处理器。如图1(a)所示，这种配置中的MCU和DSP通常是通过高速的串行链路或者存储接口进行通信。MCU先把数据传递给DSP，然后DSP把处理过的数据传回给MCU，很可能还是通过同样的接口。对诸如音频处理这样的中低带宽应用来说，这种方式效果很好。但是在处理高带宽数据流时，这种方式就就无法胜任了，例如，原始视频流，很可能就要求超过25MB/s的数据传送速率，远远超过了传统的高速串行接口所能支持的8～15MB/s的速率。另外，如果MCU和DSP之间没有可用的专用存储接口，共享的存储器会降低总体性能，因为DSP在访问共享空间的同时也占用了MCU的外部存储器总线。上述不利因素的结合导致了如图1(b)所示的排列。通过在DSP中集成PCI功能，该DSP可以简单地看作另一种置于由MCU主控的PCI总线另一端的“外围设备”。在这里，DSP起到“PCI设备”的作用。该PCI连接利用空闲的带宽来支持视频流速率，而且这种配置甚至允许该DSP作为一种“总线主控器”以便直接访问该PCI总线上的其他设备(例如网络和存储接口)。随着系统成本压力进一步推动了设计的集成，如图1c所示的解决方案就更加理想。图中的处理器不是一个简单的DSP，而是一种结合了强大的DSP和MCU功能的信号处理器。因此，它可以作为系统控制器，能主控PCI总线并且减少了一个处理器，从而大大节省了总系统成本。ADSP-BF533Blackfin媒体处理器正是具备这种功能的器件。