1、RS-422的数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输。它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B，如图2。 通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2+6V，是一个逻辑状态，负电平在-26V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端， “使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。 接收器也作与发送端相应的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑
2、电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。2.2 RS-422电气特性 RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。图3是典型的RS-422四线接口。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（X
3、ON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。 RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。 RS-422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 （RS-422有关电气参数见表1 ）3、RS-485串行总线接口 为扩展应用范围，EIA在RS-422的基
4、础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，通常在要求通信距离为几十米至上千米时，广泛采用RS-485收发器。 RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号变成TTL电平，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV的电压，故数据传输可达千米以外。 RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一
5、个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进， 无论四线还是二线连接方式总线上可连接多达32个设备，SIPEX公司新推出的SP485R最多可支持400个节点。 RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间， RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12K；RS-422是4k；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。但RS-422的驱动器并不完全适用于RS-485网络。 RS-485与RS-422一样，最大传输速率为10Mb/s。当波特率为12
6、00bps时，最大传输距离理论上可达15千米。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。 RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻（RS-485有关电气参数见表1 ）。表 1 RS-232 /422/485接口电路特性比较规定RS-232RS-422RS-485工作方式单端差分节点数1收、1发1发10收1发32收最大传输电缆长度50英尺400英尺最大传输速率20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s最大驱动输出电压 +/-25V -0.25V+
7、6V -7V+12V驱动器输出信号电平（负载最小值）负载+/-5V+/-15V+/-2.0V+/-1.5V驱动器输出信号电平（空载最大值） 空载+/-25V+/-6V驱动器负载阻抗（）3K7K10054摆率（最大值）30V/sN/AN/A 接收器输入电压范围+/-15V-10V+10V接收器输入门限+/-3V+/-200mV接收器输入电阻（）4K（最小）12K驱动器共模电压-3V+3V-1V+3V接收器共模电压-7V+7V二、 通用串行总线接口USB USB,全称是Universal Serial Bus（通用串行总线），它是在1994年底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合制订的
8、，但是直到1999年，USB才真正被广泛应用。自从1994年11月11日发表了USB V0.7以后，USB接口经历了六年的发展，现在USB已经发展到了2.0版本。1、USB总线特点 1）数据传输速率高。USB标准接口传输速率为12Mbps，最新的USB2.0支持最高速率达480Mbps。同串行端口比，USB大约快1000倍；同并行端口比，USB端口大约快50%。 2）数据传输可靠。USB总线控制协议要求在数据发送时含有3个描叙数据类型、发送方向和终止标志、USB设备地址的数据包。USB设备在发送数据时支持数据侦错和纠错功能，增强了数据传输的可靠性。 3）同时挂接多个USB设备。USB可通过菊花
9、链的形式同时挂接多个USB设备，理论上可达127个。 4）USB接口能为设备供电。USB线缆中包含有两根电源线及两根数据线。耗电比较少的设备可以通过USB口直接取电。可通过USB口取电的设备又分低电量模式和高电量模式，前者最大可提供100毫安的电流，而后者则是500毫安。 5）支持热插拔。在开机情况下，可以安全地连接或断开设备，达到真正的即插即用。 USB还具有一些新的特性，如：实时性（可以实现和一个设备之间有效的实时通信）、动态性（可以实现接口间的动态切换）、联合性（不同的而又有相近的特性的接口可以联合起来）、多能性（各个不同的接口可以使用不同的供电模式）。2、USB接口的结构与典型应用US
10、B接口引脚定义如图4所示。USB接口数据传输距离不大于5米。其典型应用如下图5所示。USB总线上数据传输方式有控制传输、同步传输、中断传输、块数据传输。在图5所示系统中，USB HOST根据外部USB设备速度及使用特点采取不同的数据传输特点。如通过控制传输更改键盘、鼠标属性，通过中断传输要求键盘、鼠标输入数据；通过控制传输改变显示器属性，通过块数据传输将要显示的数据送给显示器。 目前USB接口主要应用于计算机周边外部设备，可以以USB接口与计算机相联结的外设有电话、Modem、键盘、光驱、摇杆、磁带机、软驱、扫描仪、打印机等。三、MODEM芯片及其它 从通信距离来讲，RS-485在波特率为12
11、00bps的条件下，最远传输距离可达15km，但更远的距离则需借助专门的MODEM芯片利用电话线或电力线进行远程数据传输。1、MODEM通信原理 电话线或电力线传输的是模拟信号，微处理器处理的是数字信号，MODEM芯片实现数字信号到模拟信号及模拟信号到数字信号的转换。利用MODEM芯处通过电话线进行远程通信的原理如图6所示。来自发送端的数字信号被Modem转换成模拟音频信号，利用公共电话网传输到接受端的Modem上。在接收端接收到的模拟音频信号被Modem转换为相应的数字信号，传输到接收数据终端。2、MODEM通信系统操作模式 MODEM通信系统主要分为两种操作模式，一个叫全双工系统模式，另一
12、个叫半双工系统模式。两种模式可以通过电话线进行传输。 A）四根导线全双工通信方式（两根电话线） 应用方法是采用两根专用的电话线，一根电话线用于发送，另一根电话线用于接收，发送的同时可以接送。 B）两根导线半双工通信方式（一根电话线） 应用方法是采用一根专用的电话线，任何时刻只有一个方向在工作。当一端处在发送状态时，另一端必须处在接受状态。这样就限制了它在某些领域的应用。 C）两根导线全双工通信方式（一根电话线） 发送和接收在同一根专用电话线同时进行传输，该方法与上述半双工相比更经济。 在基于电话线的远程通信系统中，上位机一般都具有拔号功能，下位机则根据需要分为有拔号功能及无拔号功能两种。拔号功
13、能的实现一般要借助8250或GM16C550等通用异步收发器或专用的拔号芯片如HT9200A。下图为一远程通信系统，上位机及下位机均有拔号功能。其中MSM7512B为OKI公司的MODEM芯片，其数字信号端为TTL电平。 MODEM芯片已经广泛应用于远程通信、远程控制等场合。3 其它新型接口电路 IEEE 1394 IEE1394接口适合视频数据传输，支持外设热插拔、同步数据传输，同时可为外设提供电源。Apple称之为火线FireWire，Sony称之为i.Link，Texas Instruments称之为Lynx）。目前主要用于计算机及周边设备。 INTERNET芯片 随着互联网时代的到来，
14、基于INTERNET的相关通信集成电路也纷纷面世，如webchip系列产品可方便地实现基于INTERNET远程通信、控制，其应用原理如图8所示。、RS-232EIA-232-D是美國電子工業協會EIA（Electronic Industries Assocaition）制訂的著名物理層標準。它的前身是EIA在1969年制訂的RS-232-C。RS表示EIA的一種推薦標準（Reference Standard）,232是個編號，C是標準232以後的第三個修訂版本。1987年1月，RS-232-C經修改後，正是更名為EIA-232-D。EIA-232-D是DTE與DCE之間的接頭標準。EIA-23
15、2-D接頭標準的兩個主要弱點：1、資料的傳輸速率最高是20kb/s；2、連接電纜的最大長度不超過15m。EIA-232-D的標準速率包含150，300，600，1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200B/S。EIA於1977年又制定了一個顯得標準RS-449，以便逐漸取代舊的RS-232-C。實際上，RS-449由3個標準組成：1、RS-449，規定接頭的機械特性，功能特性和功能特性。RS-449採用37根引腳的插頭座。在CCITT的建議書中，RS-449相當於V.35.2、RS-423-A，規定在採用非平衡傳輸時（即所有的電路共用一個公共地）的
16、電氣特性。線纜長度為10m時，傳輸速率可達300kb/s。3、RS-422A，規定在採用平衡傳輸時（即所有的電路沒有公共地）的電氣特性。傳輸速率可提高到2Mb/s,線纜長度可超過60m。當線纜長度更短時（如10m）,則傳輸速率還可以更高些（如達到10Mb/s）。EIA-232-D和RS-449標準是為在模擬電話線上傳送資料而設定的一個接頭標準，1976年，CCITT通過了數位信道接頭標準的建議書X.21。、USBUSB總線一、USB的主要特性主要特徵是什麼？速度快。速度快是USB最突出的特點之一，現在USB1.1接頭最高的傳輸速率可以達到12Mbps/s，可以說在外部設備接頭之中已經是屈指可數
17、的。USB2.0最高傳輸速率會達到480Mbps/s，也就是60MB/s。方便用。使用USB接頭可以非常方便地帶電插撥各種硬體，而不用擔心硬體是否有損壞。它還支持連接多個不同設備串連，以達到需要。一個USB接頭最多可以連接127個USB設備。USB設備也不會有IRQ衝突的問題，因為它會單獨使用自己的保留中斷，所以不會使用電腦有限的資源，有了USB這樣的真正的即插即用大家不用再為IRQ衝突煩心了。自供電。USB設備不再需要用單獨的供電系統，而使用串列阜等其它的設備都需要獨立電源。USB接頭內裝了電源，可以向低壓設備提供5V的電。用處多。USB設備提供各種多媒體功能。支持USB的音效卡和音箱可以更
18、好地減少噪聲。二、USB的主要結構有哪些？USB可以分為五個部分：控制器、控制器驅動程式、USB晶片驅動程式、USB設備和USB設備驅動程式。其中：控制器接收和執行由系統向USB發出的各種指令。控制器驅動程式向控制器傳送各種指令和向系統回饋各種訊息。USB晶片驅動程式使操作系統能夠對USB進行支持。USB設備是各種與PC的USB接頭相連的設備。USB設備驅動程式是使操作系統驅動USB設備的程序。三、USB的主要傳輸方式有幾種？USB共有四種傳輸方式，分別是：等時傳輸方式 該方式可以用於對時間非常敏感的需要連續傳輸資料並且對資料正確性要求不高的USB設備（麥克風、音箱等）。當傳輸時發生錯誤，US
19、B並不會處理這些錯誤，而是繼續傳送資料。中斷傳輸方式 該方式可以用於傳送資料量小但需要既時處理資料的USB設備（鍵盤、滑鼠等）。傳輸時可以既時處理錯誤。批次處理方式 該方式可以用於傳輸資料時要求正確無誤的USB設備（列印機、掃瞄儀等）。當傳輸時發生錯誤，USB會重新傳送正確的資料。控制傳輸方式 該方式可以用於處理系統到USB設備的資料傳送。USB設備接收到這些資料後，會以先進先出的原則處理資料。四、USB在未來幾年將發展成怎樣？USB是由COMPAQ、IBM、Inter、Microsoft、NEC等廠商共同制定的一種通用的外部設備總線規範，它公佈於19年。現今為止，它分為高速與低速的USB接頭
20、，分別為12Mbps/s和1.5Mbps/s。USB經歷了1.0與1.1兩個標準，而USB2.0也即將推出。USB2.0是由COMPAQ、IBM、Inter、HP、Microsoft等廠商聯合制定的。在1999年底，USB2.0推出了速度草案，它的最高速度將達到480Mbps/s。USB2.0將極大地增強了USB輸入輸出的帶寬。IEEE1394總線一、IEEE1394的主要特徵是什麼？IEEE1394總線是一種目前為止最快的高速串行總線，最高的傳輸速度為400Mbps/s。支持好。IEEE1394對於各種需要大量帶寬的設備提供了專門的最佳化。連接多。IEEE1394接頭可以同時連接63個不同設
21、備。熱插撥。IEEE1394同USB一樣，支持帶電插撥設備。不驅動。IEEE1394支持即插即用，現在的WIN98 SE、WIN2000、WIN ME、WIN XP都對IEEE1394支持的很好，在這些操作系統中用戶不用再安裝驅動程式，也能使用IEEE1394設備。二、IEEE1394難道沒有缺點嗎？IEEE1394並不是沒有缺點的，任何東西都是有缺點的，它的缺點主要表現於兩個方面：套用少。現在支持IEEE1394的設備也不太多，只有一些數位相機與MP3等一些使用高帶寬的設備使用IEEE1394。其它的設備其實也用不了那麼高的帶寬。佔用高。IEEE1394總線需要佔用大量的資源，所以需要高速度
22、的CPU。三、IEEE1394的傳輸方式有哪些？IEEE1394分為兩種傳輸方式，其中：Backplane模式最小的速率也比USB1.1最高速率高，分別為12.5 Mbps/s 、25 Mbps/s 、50 Mbps/s。可以用於多數的高帶寬套用。Cable模式是速度非常快的模式，其分為100 Mbps/s 、200 Mbps/s 和400 Mbps/s幾種，在200Mbps/s下可以傳輸不經壓縮的高品質資料電影。四、IEEE1394的未來發展狀況如何？IEEE1394總線是由蘋果公司研製的，目前最高速度可達到400Mbps/s，速度分為12.5 Mbps/s 、25 Mbps/s 、50 M
23、bps/s 、100 Mbps/s 、200 Mbps/s 和400 Mbps/s。將來會推出1Gbps/s的IEEE1394技術。USB與IEEE1394的區別一、USB與IEEE1394的相同點主要有哪些？兩者都是一種通用外接設備接頭。兩者都可以快速傳輸大量資料。兩者都能連接多個不同設備。兩者都支持熱插撥。兩者都可以不用外部電源。二、USB與IEEE1394的不同點有哪些？兩者的傳輸速率不同。USB的傳輸速率與IEEE1394的速率比起來真是小巫見大巫了。USB的傳輸速率現在只有12Mbps/s，只能連接鍵盤、滑鼠與麥克風等低速設備，而IEEE1394可以使用400Mbap/s，可以用來連
24、接數位相機、掃瞄儀和訊息家電等需要高速率的設備。兩者的結構不同。USB在連接時必須至少有一台電腦，並且必須需要HUB來實現互連，整個網路中最多可連接127台設備。IEEE1394並不需要電腦來控制所有設備，也不需要HUB，IEEE1394可以用網路橋接連接多個IEEE1394網路，也就是說在用IEEE1394實現了63台IEEE1394設備之後也可以用網路橋接將其他的IEEE1394網路連接起來，達到無限制連接。兩者的智能化不同。IEEE1394網路可以在其設備進行增減時自動重設網路。USB是以HUB來判斷連接設備的增減了。兩者的套用程度不同。現在USB已經被廣泛套用於各個方面，幾乎每台PC主機板都設定了USB接頭，USB2.0也會進一步加大USB套用的範圍。IEEE1394現在只被套用於音瀕、視瀕等多媒體方面。
