RS-232 vs RS-422 vs RS-485, Quelle est la différence ?

Initial Published: October 7, 2018

Pour de nombreux jeunes d’aujourd’hui, la communication en série peut être un terme dépassé. Mais aujourd’hui, plusieurs des normes les plus courantes, telles que RS-232, RS-422 et RS-485, sont encore largement utilisées dans les communications industrielles. C’est pourquoi nous avons rédigé cet article pour aider les débutants à comprendre ces normes. Et à reconnaître les différences en les comparant en détail.

Maintenant, commençons.

Table des matières

• Qu’est-ce que le RS-232?
• Qu’en est-il des fonctionnalités RS-232?
• Qu’est-ce que le RS-485 ?
• Qu’en est-il des fonctionnalités RS422?
• RS422 contre RS-485
• Qu’est-ce que le RS-423?
• RS-232 contre RS-422 contre RS-485
• FAQ
• Conclusion

Qu’est-ce que RS232 ?

L’interface RS-232 est conforme à la norme d’interface pour la communication de données en série établie par l’Electronic Industries Alliance (EIA). Le numéro original est EIA-RS-232 (232, RS232 en abrégé). Elle est largement utilisée pour les connexions périphériques de l’interface série de l’ordinateur, connecter des câbles, des processus mécaniques, électriques, de signal et de transfert.

La vitesse de transmission des données spécifiée par la norme RS-232-C est de 50, 75, 100, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 et 19200 bauds par seconde.

Qu’en est-il des fonctions RS232 ?

RS-232 est l’une des interfaces de communication série les plus courantes. En raison de l’apparition précoce de la norme d’interface RS232, il y a inévitablement des lacunes, principalement les quatre points suivants :

1 : Niveau élevé du signal d’interface#1 : Niveau élevé du signal d’interface

Le niveau de signal de l’interface est élevé, ce qui permet d’endommager facilement la puce du circuit d’interface. La tension de toute ligne de signal sur l’interface RS232 est dans une relation logique négative. La tension de toute ligne de signal sur l’interface RS232 est dans une relation logique négative ;

La logique « 1 » est -3 – 15V ; la logique est « 0 » : +3 – +15V, et la marge de bruit est de 2V. Le récepteur doit reconnaître un signal supérieur à +3V comme un « 0 » logique, un signal inférieur à -3V comme un « 1 » logique, un niveau TTL de 5V comme un positif logique, et 0 comme un négatif logique. Incompatible avec le niveau TTL, un circuit de décalage de niveau est nécessaire pour se connecter au circuit TTL.

#2 : Faible taux de transmission

Le taux de transmission est faible. En transmission asynchrone, le débit binaire est de 20Kbps ; par conséquent, dans la carte de développement 51CPLD, la vitesse de transmission du programme intégré ne peut être que de 19200, ce qui est également la raison.

#3 : Faible immunité au bruit

L’interface RS232 utilise une ligne de signal et une chaîne de retour de signal pour former une forme de transmission de masse commune. Cette transmission de masse standard est sujette à des interférences en mode commun, de sorte que l’immunité au bruit est faible.

#4 : Courte distance de transmission

La distance de transmission est limitée. La distance de transmission maximale est de 15 mètres. Elle ne peut atteindre qu’environ 15 mètres.

Qu’est-ce que le RS485 ?

Le bus série RS-485 est largement utilisé lorsque la distance de communication doit être de plusieurs dizaines de mètres à plusieurs kilomètres. Le RS-485 utilise des transmissions équilibrées et des réceptions différentielles pour rejeter les interférences en mode commun.

Outre la haute sensibilité de l’émetteur-récepteur du bus, il peut détecter des tensions aussi faibles que 200 mV, ce qui lui permet de récupérer le signal transmis au-delà du kilomètre.

RS-485 utilise un mode de fonctionnement semi-duplex et n’envoie qu’un seul point à la fois. Par conséquent, le circuit de transmission doit être contrôlé par un signal de validation.

Qu’en est-il des caractéristiques de RS485 ?

RS-485 est très pratique pour l’interconnexion multipoints et permet d’économiser de nombreuses lignes de signaux. Les applications RS-485 peuvent être mises en réseau pour former un système distribué qui connecte jusqu’à 32 lecteurs et 32 récepteurs en parallèle. En réponse aux lacunes de la norme RS-232-C, la nouvelle norme RS-485 présente les caractéristiques suivantes :

• Caractéristiques électriques du RS-485 : Le « 1 » logique est représenté par la différence de tension entre les deux lignes +2V~+6V, et le « 0 » logique est représenté par la différence de tension entre les deux lignes -6V~-2V. Le niveau du signal d’interface est inférieur à celui du RS-232-C et il est difficile d’endommager la puce du circuit d’interface. Le niveau est compatible avec le niveau TTL, ce qui est pratique pour se connecter au circuit TTL.
• Le débit de transmission de données le plus élevé est : 10 Mbps
• L’interface RS-485 combine un pilote équilibré et un récepteur différentiel, qui possède une capacité anti-interférence en mode solide commun et de bonnes performances anti-bruit.
• La distance de transmission maximale de l’interface RS-485 est de 4 000 pieds, jusqu’à 3 000 mètres.
• L’interface RS-232-C autorise la connexion d’un seul émetteur-récepteur au bus, c’est-à-dire une capacité monoposte. En revanche, l’interface RS-485 autorise seulement jusqu’à 128 émetteurs-récepteurs connectés sur le bus, c’est-à-dire une capacité multi-station. L’utilisateur Le réseau d’appareils peut être rapidement établi à l’aide d’une seule interface RS-485.

Qu’est-ce que RS422 ?

Le nom complet de la norme RS-422 est « caractéristiques électriques du circuit d’interface numérique à tension équilibrée », qui définit les caractéristiques du circuit d’interface. Il y a une masse de signal, soit un total de 5 lignes.

Étant donné que le récepteur utilise une impédance d’entrée élevée et que le pilote de transmission a une capacité de pilotage plus vitale que RS232, il peut connecter plusieurs nœuds de réception sur la même ligne de transmission, et jusqu’à 10 nœuds peuvent être connectés.

Un dispositif maître (Master) et les autres dispositifs esclaves (Slave), les dispositifs esclaves ne peuvent pas communiquer entre eux, donc RS-422 supporte la communication bidirectionnelle point à multidirectionnelle. L’impédance d’entrée du récepteur est de 4k, de sorte que la capacité de charge maximale de l’émetteur est de 10 & ; TImes ; 4k + 100Ω (résistance de terminaison).

Qu’en est-il des caractéristiques de RS422 ?

Comme l’interface RS-422 à quatre fils utilise des canaux d’émission et de réception séparés, il n’est pas nécessaire de contrôler la direction des données. Tout échange de signaux nécessaire entre les appareils peut être effectué en mode logiciel (poignée de main XON/XOFF) ou en mode matériel (une paire de paires séparées). Fil toronné).

Le RS-422 a une distance de transmission maximale de 4000 pieds (environ 1219 mètres) et un taux de transmission maximal de 10 Mb/s.

La longueur de la paire torsadée équilibrée est inversement proportionnelle au débit de transmission, et il est possible d’atteindre la distance de transmission maximale en dessous du débit de 100 kb/s. Le débit de transmission le plus élevé n’est possible que sur des distances très courtes. Le taux de transmission le plus élevé n’est possible que sur de très courtes distances. Le taux de transmission maximal sur une paire torsadée typique de 100 mètres n’est que de 1 Mb/s.

La norme RS-422 exige une résistance de terminaison dont la valeur est approximativement égale à l’impédance caractéristique du câble de transmission. Pour la transmission à courte distance, il n’est pas nécessaire de terminer la résistance. C’est-à-dire qu’en général, il n’est pas nécessaire de terminer la résistance en dessous de 300 mètres. La résistance de terminaison est connectée à l’extrémité la plus éloignée du câble de transmission.

RS422 vs RS-485

Les circuits RS-422 et RS-485 ont le même principe. Ils sont envoyés et reçus en mode différentiel ; aucune masse numérique n’est nécessaire. Le fonctionnement différentiel est la raison fondamentale de la longue distance de transmission dans les mêmes conditions de débit.

C’est la vraie différence entre RS-422, RS-485 et RS232. Le RS232 étant une entrée et une sortie asymétriques, il faut au moins une masse numérique pour un fonctionnement duplex. Ligne d’envoi et ligne d’acceptation trois (transmission asynchrone). Vous pouvez également ajouter d’autres lignes de contrôle pour compléter la synchronisation et d’autres fonctions.

RS-422 peut fonctionner et recevoir en mode duplex intégral par l’intermédiaire de deux paires torsadées. RS485 ne peut fonctionner qu’en semi-duplex et ne peut pas effectuer la transmission et la réception simultanément, mais il ne nécessite qu’un couple de paires torsadées. RS422 et RS485 peuvent transmettre 1200 mètres à 19kpbs. Un appareil peut se connecter à la ligne sur le nouvel émetteur-récepteur.

Les performances électriques du RS-422 sont les mêmes que celles du RS-485. La principale différence réside dans le fait que le RS-422 possède quatre lignes de signal : deux transmissions (Y, Z) et deux réceptions (A, B). Comme la réception et la transmission du RS-422 sont séparées, elles peuvent être reçues et transmises simultanément (full-duplex) ; le RS-485 a deux lignes de signal : la transmission et la réception.

Qu’est-ce que RS423 ?

RS-423, ou RS/EIA/TIA-423, est une norme pour les communications en série avec des caractéristiques améliorées supérieures à RS232. Elle définit une interface asymétrique (single-ended), similaire à RS-232, avec un seul pilote d’émission unidirectionnel, permettant jusqu’à 10 récepteurs. Elle est généralement mise en œuvre avec la technologie des circuits intégrés et pour l’échange de signaux binaires en série entre l’ETTD et l’ETCD.

RS-422 prend en charge les connexions multipoints, tandis que RS-423 ne prend en charge que les liaisons point à point. La norme RS-422 est conçue pour la connexion directe d’appareils intelligents. En revanche, la norme RS-423 est conçue pour compléter la norme RS-232 et servir d’intermédiaire entre la norme RS-422 et la norme RS-232.

RS-423 et RS-232 présentent tous les inconvénients des dispositifs utilisant une masse commune, ce qui peut dégrader les communications des dispositifs et entraîner des défaillances potentielles de la communication, dont la cause est souvent indéterminée.

À cet égard, les connexions RS-422, RS-485 et Ethernet sur paires torsadées sont supérieures. En raison de ses lacunes, la norme RS-423 n’est pas populaire dans l’industrie.

Quelle est la différence entre RS-232, RS-422 et RS-485 ?

• RS232 est en duplex intégral, RS485 est en semi-duplex et RS422 est en duplex intégral.
• RS485 et RS232 sont les seuls protocoles de communication physiques (c’est-à-dire la norme d’interface) ; RS485 est le mode de transmission différentiel et RS232 est le mode de transmission asymétrique. Pourtant, le programme de communication ne présente pas beaucoup de différence.

Le PC est déjà équipé d’un port RS232, qui peut être utilisé directement. Si la communication RS485 est utilisée, il suffit de connecter une tête de conversion RS232 à une tête de conversion RS485 sur le port RS232, et il n’est pas nécessaire de modifier le programme.

Y a-t-il une différence dans l’apparence de l’interface RS232/RS422/RS485 ?

En général, il s’agit d’un DB9 ; il en existe d’autres, ou bien il faut regarder la ligne intérieure pour savoir lequel est rs232/rs422/rs485.

RS232 est une interface standard, en forme de D à 9 broches. La définition du signal de l’interface de l’appareil connecté est la même. Le signal est défini comme suit :

RS-232 ne permet qu’une communication biunivoque (capacité d’une seule station)

L’interface RS-485 permet de connecter jusqu’à 128 émetteurs-récepteurs sur le bus (avec possibilité de multi-station).

Étant donné que le PC ne dispose par défaut que de l’interface RS232, il existe deux façons d’obtenir le circuit RS485 de l’ordinateur hôte du PC :

(1) Convertir le signal RS232 du port série du PC en signal RS485 grâce au circuit de conversion RS232/RS485. Un produit anti-surtension avec isolation est idéal pour un environnement industriel présentant une situation complexe.

(2) le signal de sortie peut être directement sélectionné en tant que carte d’extension de type RS485 par le biais de la carte série multiport PCI.

L’ordinateur connecte plusieurs dispositifs 485 (contrôleurs d’accès) via le convertisseur RS232-RS485 et pollue les dispositifs sur le bus.

L’étiquette de câblage est 485+485-, correspondant à 485+485- de l’appareil de liaison (contrôleur).

Distance de communication: La distance entre le dispositif le plus éloigné (contrôleur) et l’ordinateur est théoriquement de 1200 mètres. Nous recommandons un contrôle par le client dans un rayon de 800 mètres et un meilleur contrôle dans un rayon de 300 mètres. Si la distance est trop longue, vous pouvez acheter des répéteurs 485 (extension) (veuillez les acheter auprès d’un fabricant professionnel de convertisseurs, où le répéteur est placé au milieu du bus, ou au début, veuillez vous référer au manuel du fabricant). Le répéteur peut théoriquement être étendu à 3000 mètres.

Le nombre de charges: combien d’appareils (contrôleurs) un bus 485 peut transporter. Cela dépend de la sélection de la puce de communication du contrôleur et de la puce de communication des convertisseurs 485. En général, il y a 32, 64, 128 et 256. Ce type de choix est le nombre théorique. Dans l’application réelle, en fonction de l’environnement, de la distance de communication et d’autres facteurs, le nombre de charges n’atteint pas le nombre d’indicateurs. Le contrôleur et le convertisseur de la société de micro-agriculture sont conçus en 256 unités, et il est recommandé au client de contrôler chaque bus en 80 unités.

485 (il doit s’agir d’une paire torsadée ou d’un des câbles de réseau). Si vous utilisez des fils ordinaires (non torsadés), les interférences seront massives, la communication ne sera pas fluide, voire impossible.

Chaque dispositif de contrôle doit être placé main dans la main, sans connexion en étoile ni fourche. S’il y a une connexion en étoile ou une fourche, les interférences seront importantes, la communication sera mauvaise, et même la transmission ne sera pas possible.

Le tableau ci-dessous présente la comparaison entre RS-232, RS-422, RS423 et RS-485.

Caractéristiques		RS-232	RS-423	RS-422	RS-485
Mode de fonctionnement		Single -Ended	Single -Ended	Différentiel	Différentiel
Nombre total de pilotes et de récepteurs sur une seule ligne		1 Pilote 1 Recvr	1 Pilote 10 Recvr	1 Pilote 10 Recvr	1 pilote 32 Recvr
Longueur maximale du câble		50 pieds.	4000 pieds.	4000 pieds.	4000 pieds.
Débit de données maximal		460 Ko/s	100 Ko/s	10 Mo/s	30 Mo/s
Tension de sortie maximale du pilote		+/-25V	+/-6V	-0,25 V à +6 V	-7V à +12V
Niveau du signal de sortie du pilote (chargé min.)	Chargé	+/-5V à +/-15V	+/-3,6 V	+/-2,0 V	+/-1,5V
Niveau de signal de sortie du pilote (déchargé max)	Déchargé	+/-25V	+/-6V	+/-6V	+/-6V
Impédance de charge du pilote (Ohms)		3k à 7k	>=450	100	54
Max. Courant du pilote dans un état Z élevé	Allumer	N / A	N / A	N / A	+/-100uA
Max. Courant du pilote dans un état Z élevé	Éteindre	+/-6mA @ +/-2v	+/-100uA	+/-100uA	+/-100uA
Taux de balayage (Max.)		30V/nous	Ajustable	N / A	N / A
Plage de tension d’entrée du récepteur		+/-15V	+/-12V	-10V à +10V	-7V à +12V
Sensibilité d’entrée du récepteur		+/-3V	+/-200mV	+/-200mV	+/-200mV
Résistance d’entrée du récepteur (Ohms)		3k à 7k	4 000 minutes.	4 000 minutes.	>=12 000

Questions fréquemment posées (FAQ)

Qu’est-ce que l’UART ?

UART signifie Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (récepteur-émetteur asynchrone universel). Il s’agit d’une technologie de port série utilisée pour mettre en œuvre la transmission de données en série. Il s’agit d’un circuit chargé de convertir les données parallèles en données sérielles pour la communication et les données sérielles en données similaires pour le récepteur.

Comment éliminer les interférences de mode commun sur le bus RS-485 ?

Ces méthodes permettent généralement d’éliminer les interférences en mode commun :

• Use of shielded twisted-pair cables and adequate grounding
• Consider galvanized pipe shielding where strong electric fields are present.
• Wiring away from high-voltage lines, not to mention high-voltage power lines and signal lines bundled together in the line
• Do not share the same power supply with the electronic control locks
• (Use linear regulated power supply or high-quality switching power supply (ripple interference less than 50mV)

Conclusion

Les protocoles RS232, RS422, RS423 et RS485 sont essentiellement des protocoles de couche physique. Ce sont tous des protocoles de communication série et des interfaces d’appareils omniprésents. Les interfaces série sont largement utilisées dans l’électronique et les systèmes embarqués, souvent pour l’acquisition à distance des données de l’appareil ou pour le contrôle à distance.

Ils modifient le mode de transmission du signal, qu’il s’agisse d’un PC, d’un microcontrôleur ou d’une communication série utilisant des protocoles de communication série ou une transmission au niveau TTL. Ils doivent tous être convertis en signaux RS232, RS422, RS423 ou RS485 par une puce de conversion de communication.

En savoir plus sur TTL 1×9 transceiver adapté à l’Ethernet industriel RS232, RS422 et RS485.

Reference:

• http://www.elecfans.com/emb/jiekou/20180418663969.html
• http://www.rs485.com/rs485spec.html
• https://www.linkedin.com/pulse/eia-rs-485-rs-423-rs-422-rs-232-vinay-sahu

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