两大现场总线巨擘探秘PCI和CAN的独门绝技
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。这种点对点设计的特性，使得其驱动器负载保持在3～7kΩ左右。然而，由于RS232采用的是单端信号传送方式，它存在共地噪声和共模干扰的问题，这限制了其通信距离通常不超过20米。此外，一个完整的RS232接口包含22根线，并使用标准的25芯插头座。在逻辑电平方面，RS232定义了“1”为−5V~-15V，“0”为+5V~+15V。
当需要覆盖更长距离（几十米到上千米）的通信需求时，便出现了RS485这个高效且灵活的串行总线标准。通过平衡发送和差分接收，RS485能够有效抑制共模干扰，同时由于其高灵敏度，可以检测低至200mV的电压，从而保证信号可靠传输至千米之外。虽然RS485采用半双工工作方式，但这使得它在多点互连时极为便捷，只需少量信号线即可实现网络连接，每个总线可以并联32台驱动器和32台接收器，最终构建起复杂分布式系统。
与此同时，RS422以双端线传送信号，为信息转换提供了一种独特方法，即将逻辑电平转变成电位差，再由另一个部分将这些差值还原回逻辑电平。这一技术同样基于差动方式发送和接受，不需要数字地线，因此能够实现远程数据传输，而不会受到单端输入输出所带来的限制。在实际应用中，无论是全双工还是半双工工作模式，两者的核心区别在于是否支持同时发收操作，以及所需数量及类型的物理介质。
最后，我们不得不提及RJ45，这种常见接口通常用于数据传输设备，如网卡等。RJ45是一种标准化的一种插头类型，有着两种不同排列法以及相应不同的物理布局，其中橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕或绿白、绿、橙白、蓝等序列分别代表直通或交叉连接。此外，以太网中的RJ45型网线插头利用八芯进行连接，是现代局域网络中不可或缺的一部分。
综上所述，在寻求更好的通讯解决方案时，我们发现现有的物理层次手段如RS232/485/422以及以太网都有各自适用的场景。而现场总线技术则提供了一套完整且规范化的手段，以ISO/OSI模型为基础，它不仅能处理基本问题，还能促进产品之间无缝交流，无论是在简单设备链路还是复杂分布式环境中，都能展现出其强大的优势。
