RS-232, RS-422 və RS-485 interfeysləri arasında hansı fərqlər var?

Siz ardıcıl interfeyslər haqqında daha çox öyrənə və sonra isə kataloqumuzdan ardıcıl interfeyslərlə işləmək üçün avadanlıq seçə bilərsiniz.

Mündəricat:

• RS -232, RS-422 və RS -485 arasındakı əsas fərqlər
• RS-232 interfeysinin təsviri
• RS-232 üçün DB9 konnektor çıxışların yerləşdirilmə sxemi
• RS-232 üçün DB9 kabelinin təyin edilməsi (ayrılması)
• RS -232 -də ötürülən məlumatların quruluşu
• RS-232-də axının idarə olunması
• RS-422 interfeysinin təsviri
• RS-485 interfeysinin təsviri
• COM portları ilə işləmək üçün proqram təminatları
• Ardıcıl interfeyslərlə işləmək üçün cihazlar

RS-232, RS-422 və RS-485 arasındakı əsas fərqlər

RS-232 , RS-422 və RS-485 simvolları rəqəmsal məlumatların ötürülməsi üçün interfeyslərin adlarıdır. Standart RS-232 daha çox adi kompüter COM portu və ya ardıcıl port kimi tanınır (baxmayaraq ki , Ethernet , FireWire və USB də ardıcıl port hesab edilə bilər). RS-422 və RS-485 interfeysləri sənayedə müxtəlif avadanlıqları birləşdirmək üçün geniş şəkildə istifadə olunur.

Aşağıdakı cədvəldə RS-232, RS-422 və RS-485 interfeysləri arasındakı əsas fərqlər göstərilib.

* RS-232 interfeysi üçün bütün kontakt xətlərindən istifadə etmək lazım deyil. Ümumi istifadə olunan məlumat xətləri TxD , RxD və torpaqlama naqili GND-dir , qalan xətlər məlumat axınına nəzarət etmək üçün lazımdır. Daha sonra məqalədə aşağıdakıları öyrənəcəksiniz.

RS-232, RS-422 və RS-485 interfeysləri vasitəsilə ötürülən məlumatlar protokol şəklində qurulur, məsələn, Modbus RTU protokolu sənayedə geniş şəkildə istifadə olunur.

Ətraflı təsvir və komanda nümunələri ilə birlikdə Modbus RTU protokolunun sadə dildə izahı.

RS-232 interfeysinin təsviri

RS-232 interfeysi (TIA/EIA-232) nöqtədən nöqtəyə sxemi üzrə ötürücü və ya terminal (ing. Data Terminal Equipment, DTE) ilə qəbuledici və ya rabitə avadanlığı (ing. Data Communications Equipment, DCE)arasında məlumatların qəbulunu və ötürülməsini təşkil etmək üçün nəzərdə tutulub.

RS-232-nin sürəti cihazlar arasındakı məsafədən asılıdır və bu, adətən 9600 bit/s-də 15 metr məsafə təşkil edir. Minimum məsafədə sürət adətən 115,2 kbit/s təşkil edir, lakin 921,6 kbit/s-ə qədər sürəti dəstəkləyən avadanlıq mövcuddur.

RS-232 interfeysi dupleks rejimində işləyir ki, bu da məlumatı eyni vaxtda ötürmək və qəbul etmək imkanı yaradır, çünki qəbuletmə və ötürmə üçün müxtəlif xətlərdən istifadə olunur. Bu, məlumatların qəbulu və ötürülməsi üçün bir rabitə xətti istifadə edildikdə, bu, eyni vaxtda işləməyə məhdudiyyət tətbiq edən yarım dupleks rejimindən fərqlənir, buna görə də yarım dupleks rejimində eyni anda məlumatın qəbulu və ya ötürülməsi mümkün olur.

RS-232 interfeysi vasitəsilə məlumatlar rəqəmsal şəkildə 0 və 1 məntiqii ilə ötürülür.

Məntiqi «1» (MARK): −3V –dan −15 V-dək  aralıqdakı gərginliyə uyğundur.

Məntiqi «0» (SPACE): +3V –dan +15 V-dək  aralıqdakı gərginliyə uyğundur.

İki ötürmə və qəbul xəttinə əlavə olaraq, RS-232 aparat axınına nəzarət və digər funksiyalar üçün xüsusi xətlərə malikdir.

RS-232-yə qoşulmaq üçün xüsusi D-yarım bağlayıcıdan istifadə olunur, adətən bu, 9 kontaktlı DB9-dan ibarət olur, nadir hallarda isə 25 kontaktlı DB25-dən istifadə olunur.

DB konnektorları iki hissəyə bölünür: Male - erkək (bağlayıcı, pin) və Female (ana, birləşdirici yuva, socket).

RS-232 üçün DB9 konnektor çıxışların yerləşdirilmə sxemi.

RS-232 üçün DB9 kabelinin ayrılması (təyin edilməsi)

Cihazların RS-232 –yə qoşulmasının üç tipi var: terminal-terminal DTE - DTE , terminal-rabitə avadanlığı DTE-DCE , modem-modem DCE-DCE.

DTE-DCE kabeli «birbaşa kabel»  adlanır, çünki kontaktlar bir-birinə bağlı olur.

DCE-DCE kabeli «boş (sıfır)-modem kabel» və ya başqa sözlə çarpaz kabel adlanır.

Aşağıda bütün sadalanan kabel növləri üçün çıxışların yerləşdirilmə sxemləri verilib, sonra əsas terminlərin rus dilinə tərcüməsi olan ayrıca bir cədvəl təqdim olunur.

RS-232 üçün DB9 düz kabel çıxışların yerləşdirilmə sxemi.

RS-232 üçün DB9 boş (sıfır)-modem kabel çıxışların yerləşdirilmə sxemi

Boş (sıfır)-modem kabel DCE – DCE (modem-modem)

DB9 və DB25 konnektorları üçün çıxışların yerləşdirilmə sxemi.

RS-232 cihazları ilə işləmək üçün adətən cəmi 3 kontakt lazım olur: RXD, TXD və GND. Lakin bəzi cihazlar məlumat axınına nəzarət funksiyasını dəstəkləmək üçün cəmi 9 kontakt tələb edir.

RS-232 -də ötürülən məlumatların quruluşu

RS-232/422/485 üzərindən ötürülən bir mesaj başlanğıc bitindən, bir neçə məlumat bitindən, paritet (cütlük) bitindən və dayanma bitindən ibarətdir.

Başlanğıc biti (start bit) - ötürülmənin başlanğıcını göstərən bit adətən 0-a bərabər olur.

Məlumat bitləri (data bits) - 5, 6, 7 və ya 8 bit məlumatlar. Birinci bit ən az əhəmiyyətli bitdir.

Paritet (cütlük) biti (parity bit) – cütlüyün yoxlanılması üçün nəzərdə tutulmuş bit. Xətaları aşkar etmək üçün istifadə olunur. Aşağıdakı qiymətləri qəbul edə bilər:

• Paritet (cütlük) (EVEN), elə bir qiyməti qəbul edir ki, mesajdakı vahidlərin sayı cüt olsun
• Təklik (ODD), elə bir qiyməti qəbul edir ki, mesajdakı vahidlərin sayı tək olsun
• Həmişə 1 (MARK), paritet biti həmişə 1 olacaq
• Həmişə 0 (SPACE ), paritet biti həmişə 0 olacaq
• İstifadə olunmayıb (NONE)

Dayanma biti (stop bit) – mesajın ötürülməsinin tamamlandığını göstərən bitdir və 1, 1.5 (Data bit =5), 2 qiymətlərini qəbul edə bilər.

Məsələn, 8E1 akronimi 8 məlumat bitinin ötürüldüyünü, paritet bitinin EVEN rejimində istifadə edildiyini və dayanma bitinin bir biti tutduğunu bildirir.

RS-232 -də axının idarə olunması

Məlumatların itirilməməsi üçün, mübadilə buferinin daşmasının qarşısını almaq üçün məlumatların ötürülməsini bir müddət dayandırmağa imkan verən məlumat axınının idarə olunması mexanizmi mövcuddur.

Aparat və proqram təminatının idarə edilməsi üsulu var.

Aparat metodu RTS/CTS kontaktlarından istifadə edir. Əgər ötürücü məlumat göndərməyə hazırdırsa, o zaman o, RTS xəttində siqnal yaradır. Əgər qəbuledici məlumat qəbul etməyə hazırdırsa, o zaman o, CTS xəttində siqnal yaradır. Siqnallardan biri yaradılmasa, məlumatların ötürülməsi baş tutmayacaqdır.

Proqram metodu əsas məlumat kimi eyni TXD/RXD rabitə xətləri üzərində ötürülən çıxışlar əvəzinə  Xon və Xoff simvollarından (ASCII simvolunda Xon = 17, Xoff = 19) istifadə edir. Məlumat qəbul edə bilmirsə, qəbuledici Xoff simvolunu göndərir. Məlumatın ötürülməsini davam etdirmək üçün Xon simvolu göndərilir.

RS-422 interfeysinin təsviri             

RS-422 interfeysi RS-232 - yə bənzəyir, çünki eyni vaxtda ayrı-ayrı xətlərdə (Tam dupleks) mesaj göndərmək və qəbul etmək imkanı verir, lakin bunun üçün diferensial siqnaldan istifadə edir (yəni A və B keçiriciləri arasındakı potensial fərq).

RS-422 -də məlumat ötürmə sürəti məsafədən asılıdır və bu, 10 kbit/s (1200 metr) ilə 10 Mbit/s (10 metr) arasında dəyişə bilər.

RS-422 şəbəkəsində yalnız bir ötürücü cihaz və 10-a qədər qəbuledici cihaz ola bilər.

RS-422 xətti məlumatların ötürülməsi və qəbulu üçün 4 naqildən (ötürmək üçün 2 bükülmə naqil və qəbul etmək üçün 2 bükülmə naqil) və bir ümumi torpaqlama naqilindən (GND) ibarətdir.

Bükülmə naqillər (bükülmə cüt naqil) öz aralarında tuşlanma və səs-küydən uzaq durmağa imkan verir, çünki tuşlanma hər iki naqildə bərabər fəaliyyət göstərir və məlumat isə eyni xəttin A və B keçiriciləri arasındakı potensial fərqin nəticəsində yaranır.

Məlumat xətlərindəki gərginlik -6 V ilə +6 V arasında dəyişə bilər.

Məntiqi 0 A və B arasındakı fərqə uyğundur, yəni -0,2 V-dən böyükdür.

Məntiqi 1 A və B arasındakı fərqə uyğundur, yəni  -0,2 V-dən kiçikdir.

Standart RS-422 konkret bir bağlayıcı (konnektor) növünü təyin etmir, adətən bu, terminal bloku (şiti) və ya DB9 konnektoru ola bilər.

RS- 422 çıxışların yerləşdirilmə sxemi cihazın istehsalçısından asılıdır və onun üçün olan sənədlərdə göstərilmişdir.

RS-422 cihazını birləşdirərkən , şəkildə göstərildiyi kimi, RX və TX kontaktları arasında çarpaz xətt çəkməlisiniz.

Belə ki, RS-422 qəbuledicisi və ötürücüsü arasındakı məsafə 1200 metrə çata bilər, sonra xəttin sonundan siqnalın əks olunmasının qarşısını almaq üçün xüsusi olaraq 120 OM sonlandırıcı rezistor və ya "terminator" quraşdırılır. Bu rezistor xəttin əvvəlində və sonunda RX+ və RX - kontaktları arasında quraşdırılır.

RS-485 interfeysinin təsviri

RS-485 (EIA-485) interfeysindən sənayedə daha çox istifadə olunur , çünki RS-485 çoxsaylı qəbuledici və ötürücüləri birləşdirməyə imkan verən çoxnöqtəli topologiyadan istifadə edir.

RS-485 interfeysi RS-422 - yə bənzəyir , ona görə də məlumatların ötürülməsi üçün diferensial siqnaldan istifadə edir.

RS-485-nin iki növü var:

• 2 kontaktlı RS-485: bu, yarım dupleks rejimində işləyir
• 4 kontaktlı RS-485: bu, tam dupleks rejimində işləyir

Tam dupleks rejimində siz eyni vaxtda məlumatları qəbul edə və ötürə bilərsiniz, yarım dupleks rejimində isə ya ötürə və ya qəbul edə bilərsiniz.

RS-485 şəbəkə seqmentində 32-yə qədər cihaz ola bilər , lakin əlavə təkrarlayıcıların və siqnal gücləndiricilərinin köməyi ilə cihazların sayını 256-ya qədər artırmaq olar. Eyni zamanda yalnız bir ötürücü aktiv ola bilər.

İşin sürəti də xəttin uzunluğundan asılıdır və 10 metr məsafədə 10 Mbit/s-ə çata bilər.

Xətlərdəki gərginlik -7 V ilə +12 V arasındadır.

RS-485 standartı xüsusi konnektor tipini təyin etmir, lakin bu, əksər hallarda terminal blokundan (şitindən) və ya DB9 konnektorundan ibarət olur.

RS-485 konnektorunun çıxışın təyin edilməsi cihazın istehsalçısından asılıdır və bu, onun üçün olan sənədlərdə göstərilmişdir.

RS-485 cihazlarının 2 kontakt ilə birləşdirilməsi.

Bir ədəd bükülmə cüt və torpaqlama naqili            Qalanları RS-485 cihazına

RS-485 cihazlarının 4 kontakt ilə birləşdirilməsi.

İki ədəd bükülmə cüt və torpaqlama naqili             Qalanları RS-485 cihazına

Xətti uzun məsafələrə uyğunlaşdırmaq üçün RS-485 həmçinin xəttin əvvəlində və sonunda 120 Om sonlandırıcı rezistorlar yerləşdirilir.

COM portları ilə işləmək üçün proqram təminatları

Kompüterdə RS-232/422/485 interfeysləri adi COM portu kimi təqdim olunacaq. Buna müvafiq olaraq, COM portu ilə işləmək üçün demək olar ki, istənilən proqram təminatı və köməkçi proqram təminatı uyğun gəlir.

COM portu ilə işləmək üçün hər bir istehsalçı öz proqram təminatını buraxır.

Məsələn, MOXA bir sıra köməkçi proqram təminatları hazırlayıb PComm Lite , bunlardan biri COM portu ilə işləməyə imkan verir.

ICP İstehsalçısı DAS köməkçi proqram təminatından istifadə etməyi təklif edir DCON Utility Pro (Modbus RTU RTU, ASCII və DCON protokollarının dəstəyi ilə). Yüklə