探秘CAN总线神秘五根揭秘通讯接口之争领略总线设备独特优势

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  • 2025年01月14日
  • 在PC机与智能设备的通信中,RS232作为最广泛应用的串行接口,其设计旨在通过低速率串行通讯方式增加通信距离。这种点对点通讯设计下的驱动器负载为3~7kΩ,采用单端信号传送,但存在共地噪声和共模干扰问题,因此通常用于20米以内的通信。一个完整的RS232接口包含22根线,并采用标准的25芯插头座。在逻辑电平方面,RS232采用非同步工作模式,其中逻辑“1”表示-5V~-15V

探秘CAN总线神秘五根揭秘通讯接口之争领略总线设备独特优势

在PC机与智能设备的通信中,RS232作为最广泛应用的串行接口,其设计旨在通过低速率串行通讯方式增加通信距离。这种点对点通讯设计下的驱动器负载为3~7kΩ,采用单端信号传送,但存在共地噪声和共模干扰问题,因此通常用于20米以内的通信。一个完整的RS232接口包含22根线,并采用标准的25芯插头座。在逻辑电平方面,RS232采用非同步工作模式,其中逻辑“1”表示-5V~-15V,而逻辑“0”表示+5V~+15V。

当需要实现几十米到上千米之間的长距离通信时,我们转而使用RS485串行总线标准。这项技术采用平衡发送和差分接收,从而具备抑制共模干扰能力。此外,由于总线收发器具有高灵敏度,可以检测低至200mV电压,因此传输信号能够在远离起始点数千米处得到恢复。RS485支持半双工工作方式,只有一个节点可以同时进行发送或接收操作,同时通过使能信号来控制发送电路。此技术尤其适合多点互连,能够节省许多信号线,并且允许构建分布式系统,最多可并联32台驱动器和32台接收器。

相比之下,RS422是双端线传送信号,它通过两对双绞线完成全双工工作,而不像RS485那样只能半双工工作。尽管如此,这两项技术都以差异方式发送和接受信息,不需要数字地线。这种差异性是它们与单端输入输出模式(如RS232)的根本区别,因为后者至少需要数字地线、发送线和接受三条基本线路。而且,在高速率下,如10Mbit/s时,RS422可以达到最大120米传输长度,如果降低速率至9000波特,则最大长度可达1200米。

RJ45类型网络连接器常用于数据传输,它们通常出现在网卡插座中。这类连接器有两个不同的物理排列法,即橙白、橙、绿白、蓝等,或绿白、绿、橙白等;这决定了所需网络中的直通或交叉配对。在实际应用中,对于局域网或ADSL宽带用户来说,这种水晶头型网纤插头非常普遍,用来连接五类网纤之间,以便实现不同设备间的数据交换。

然而,当我们考虑到PC与智能设备之间更复杂形式上的互动时,我们发现现有的串行接口(如RS232/485)仅限于物理层次和链路层功能。如果要实现真正意义上的数据访问,就必须自定义专门程序来处理这些任务。但这些程序往往缺乏通用性,只能满足特定设备类型的一些基础需求。在面向更多个体化需求的情况下,我们寻求一种更完善、高效且兼容性的解决方案——现场总線技術,它基于ISO/OSI模型,并提供了完整软件支持系统,以解决总線控制冲突检测链路维护等问题。此技术允许自动成网,无论主从关系如何,而且同一层次上不同品牌产品可以无缝交流,使得现场总線設備拥有高度互操作性。