Serielle Kommunikation Standards

RS-232

Wohl der verbreitetste Standard für serielle Kommunikation heißt RS-232. Diese Anwendung ist mehrmals definiert und überarbeitet worden und wird häufig als RS-232 oder EIA/TIA 232 bezeichnet. Der IBM PC definierte die RS-232 Schnittstelle an einem 9-Stifte D Sub-Stecker und im Gefolge genehmigte die EIA/TIA dies als den EIA/TIA 574 Standard. Dieser Standard ist definiert als 9 Positionen nicht synchrone Schnittstelle zwischen Datenterminal und Datenendgeräten für seriellen binären Datenaustausch. RS-232 und EIA/TIA-574 geben zwei Arten von Verbindungskreisen an Data Terminal Equipment (DTE) und Data Circuit-Terminating Equipment (DCE).Beide Anwendungen sind weit verbreitet und werden im folgenden RS-232 genannt.

RS-232 kann Datenmengen von bis zu 20 Kbps bei Abständen unter 15 m verkraften. Die tatsächliche Höchstgrenze hängt von den Umständen wie Kabellänge u.ä. ab. RS-232 arbeitet häufig mit 38.4 Kbps über sehr kurze Entfernungen.

Die Spannungen liegen zwischen -12 und +12 V. RS-232 ist eine einseitige, unausgewogene Schnittstelle. D.h. dass ein einzelnes elektrisches Signal mit einem gemeinsamen Signal (Erde) verglichen wird, um den binären Status zu ermitteln. Eine Spannung von +12 V (normalerweise +3 bis +10 V) steht für binär 0 (Leerraum) und -12 V (-3 bis -10 V) für binär 1 (Zeichen).

RS-422

RS-422 beschreibt die elektrischen Charakteristika von ausgewogenen V digitalen Verbindungskreisen. RS-422 ist eine Differenzialschnittstelle, die V Niveaus und Treiber/Empfänger elektrisch definiert.

An einer Differenzialschnittstelle sind logische Niveaus als Unterschied in V zwischen einem Paar Output- und Inputsignalen definiert. Im Gegensatz dazu beschreibt z.B. RS-232 die logischen Ebenen als Unterschiede in V zwischen einem einzelnen Signal und einer gemeinsamen Erdung. Differenzialschnittstellen sind i.d.R. immuner gegenüber Störungen und V-Schwankungen, wie Sie in Kommunikationskabeln vorkommen. Sie besitzen größere Kapazitäten und ermöglichen längere Kabelabstände.

RS-422 kann bis zu 10 Megabits pro Sekunde übertragen und das bei Kabellängen von bis zu 1300 m. RS-422 legt auch Treiber und Receiver elektrisch so fest, dass bis zu 32 Empfänger und 1 Treiber gleichzeitig online sein können. RS-422 Signale reichen von 0 to +5 V. RS-422 gibt keinen Stecker vor.

RS-485

RS-485 ist rückwärts kompatibel mit RS-422; ist aber optimiert für Party-lines und Mulitdrop-Anwendungen. Der Output eines RS-422/485 Treibers kann aktiv sein (enabled) oder Tri State (disabled). Dies ermöglicht mehrere Schnittstellen an einen Multi-Drop-Bus anzuschließen und gezielt zu messen.

RS-485 ermöglicht Kabellängen von bis zu 1300 m Länge und Datenströme von bis zu 10 Megabits pro Sekunde. Die Signalebenen von RS-485 entsprechen denen von RS-422. RS-485 hat elektrische Eigenschaften, die 32 Treiber und 32 Empfänger gleichzeitig an einer Leitung erlauben. Diese Schnittstelle ist ideal für Multidrop und Netzwerke. RS-485 Tri State Driver (nicht dualer Zustand) erlaubt es, die elektrische Präsenz des Drivers aus der Leitung zu nehmen. Nur ein Treiber darf jeweils aktiv sein, die andern müssen im Tri State sein. Das Output-Modem-Kontrol-Signal RTS kontrolliert den Zustand des Treibers. Einige Kommunikationssoftware bezeichnet RS-485 als RTS aktiv oder RTS Block-Mode-Transfer.

RS-485 kann mit zwei oder vier Kabeln verbunden werden -. Die erste Lösung lässt keine volle Duplex Kommunikation zu und bedeutet, dass Daten nur in eine Richtung gleichzeitig transportiert werden können. Für halbe Duplex-Handhabung sollten die beiden Übertragungsstifte an die zwei Empfangsstifte geschlossen werden (Tx+ to Rx+ und Tx to Rx ). Vier Kabel ermöglichen volle Duplex-Daten-Transfers. RS-485 schreibt weder Out-Stecker noch Modemsteuersignale oder sonst einen Stecker vor.