揭秘总线协议从接口差异探索设备霸主的秘密
在通信领域，RS232作为一种广泛应用于PC机与外设间的串行接口，其设计初衷是为了在低速率下增加通讯距离。这种点对点通信标准以单端信号传送为特点，但它存在共地噪声和共模干扰问题，因此通常适用于20米以内的通信环境。一个完整的RS232接口包含22根线，采用标准的25芯插头座，并且采用逻辑电平，其中“1”表示-5V~-15V，“0”表示+5V~+15V。
当需要实现几十米到上千米远的通信时，我们倾向于使用RS485串行总线技术。这项技术通过平衡发送和差分接收来抑制共模干扰，并且其总线收发器具有高灵敏度，可以检测200mV以下的电压，从而使得传输信号能够在千米范围内得到恢复。RS485采用半双工工作方式，只能有一个设备处于发送状态，同时它非常适合多点互连，能够省去大量信号线。在分布式系统中，它允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
与之不同的是，RS422是一种双端线传送信号，它通过驱动器将逻辑电平转换成电位差，然后通过接收器将这些差值转换回逻辑电平，不需要数字地线。这使得它比RS232更适合长距离、高速率传输，而且可以全双工工作，而不像RS485那样只能半双工。此外，由于其两对双绞线结构，使得每个通道可以支持较高速度，如10Mbit/s，即便是在最高速率下，也能实现120米以上的传输距离。
RJ45接口则常用于数据传输，最知名的应用包括网卡连接。RJ45是一个类型名称，用来描述各种不同的物理层连接法，有橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕两个排序规则，以及直通和交叉两种物理层连接方式。它们广泛应用于局域网以及ADSL宽带用户之间网络设备间所需的大型二绞或五类网络缆（称为水晶头）的连接。
然而，以往我们主要依赖物理介质层和链路层，如RS232或RS485，这些都不能直接支持ISO/OSI模型中的其他部分。如果想要实现数据之间流畅交流，就必须编写专门程序，这些程序通常缺乏通用性，只能应付特定设备类型。而现场总线技术，则基于ISO/OSI模型，为我们提供了完整软件支持系统，可以解决控制冲突等问题，无论是主还是从设备，都可自动成网，在同一层次上不同厂家产品也能互相兼容。
