RS (препоръчителен стандарт) протоколи

Говорете само за протоколи

Е, първо, какво означава RS в съкращения като RS-232, RS-485, RS-422 .. RS е просто Recommended Standard (препоръчителен стандарт). Ключовата дума тук е „препоръчан“, което означава, че тези стандарти никога не са били приети от никого (за разлика от стандарти като IEEE-1284 или IEEE-1394), те просто са били „препоръчани“. Естествено, това позволява на производителите да оградят всеки в каквото и да е (например захранването през 9-ия пин в RS-232 изобщо не е определено от стандарта, но се използва масово) и това се нарича стандарт. Освен това всички RS протоколи могат грубо да бъдат разделени на полудуплекс и пълен дуплекс. Вярно е, че такова разделение не е съвсем точно, т.к. един и същ RS-485 може да бъде както полудуплекс (двужилен), така и пълен дуплекс (четири проводника), те се наричат така - 2-жилен (2-жилен) RS-485 и 4-жилен (4-жилен) RS-485. Съществува и такъв тип протокол като симплекс, но поради редица причини, изброени по-долу, те не се използват в компютърните технологии. Как се различават тези типове протоколи:

симплексните протоколи позволяват данните да се предават само в една посока, т.е. само от предавателя към приемника, но не и обратно. Добър пример за симплексен протокол е FM радио или телевизия, освен ако не вземете предвид възможността да се обадите на радиостанция. Използва се в случаите, когато просто трябва да прехвърлите информация на всяко устройство, без да е необходимо потвърждение и обратна връзка.

полудуплексните протоколи премахват основното ограничение на симплексните протоколи – еднопосочната комуникация. Те позволяват на две устройства да обменят информация, като и двете устройства могат да бъдат едновременно приемници и предаватели, но не и едновременно! Тези. всекиустройството може да предава или да приема (между другото, класическият / препоръчителен / RS-485 е полудуплекс).

дуплексните протоколи са най-модерните протоколи. Използването на дуплексен протокол позволява едновременно приемане и предаване на информация, т.е. и двете устройства могат да бъдат едновременно приемник и предавател. Например RS-232 е дуплексен протокол.

По-конкретно за различните протоколи

Най-използваните в компютърната индустрия са два протокола - RS-232 и RS-485 (е, RS-422, който е много подобен на RS-485). Важна разлика: протоколът RS-232 използва небалансиран сигнал, докато протоколът RS-422/RS-485 използва балансиран сигнал.

Небалансиран сигнал се предава по небалансирана линия, която представлява заземяване на сигнала и единичен сигнален проводник, нивото на напрежението на което се използва за предаване или получаване на двоични 1s или 0. За разлика от това, балансиран сигнал се предава по балансирана линия, която е представена от заземяване на сигнала и чифт проводници, разликата в напрежението между които се използва за предаване/получаване на двоична информация (заедно представляват екранирана усукана двойка).

Без да навлизаме в подробности, можем да кажем, че балансираният сигнал се предава по-бързо и по-далеч от небалансирания. Ето сравнителна таблица за препоръчителните протоколи (трябва да се каже, че настоящите интерпретации на протоколите, особено RS-232, са много далеч от препоръчителните):

15,25 м при 19,2 Kbps

1220 м при 100 Kbps

Нека отбележа, че RS-232 контролерите, използвани в персоналните компютри, имат изходен ток от 10 mA максимум.

Повече за RS-232

Цялото оборудване, свързано къмПротоколът RS-232 е разделен на DCE (оборудване за комуникация на данни) и DTE (терминално оборудване за данни), две DTE или две DCE не могат да бъдат свързани. Разликата е в конекторите и разпределението на съединителите: DCE устройствата имат DB25F (женски) конектор, докато DTE устройствата имат DB25M (мъжки) конектор. Също така на DTE устройства (например на компютри, компютрите са DTE устройства) понякога се използва съкратена версия на DB25M - DB9M. С помощта на NULL-modem (Null-modem) можете да превърнете DTE в DCE и обратно. Визуално вижте как DTE конекторите се различават от DCE:

По-конкретно за RS-485/RS-422

RS-485/RS-422 използва екранирана усукана двойка, щит като заземяване на сигнала. Въпреки че се изисква заземяване на сигнала, то не се използва за определяне на логическото състояние на линията. Устройство, управляващо драйвер за балансирана линия, може (задължително за RS-485, не за RS-422) също да има входен сигнал "Разрешаване", който се използва за управление на изходните клеми на устройството. Ако сигналът „Разрешаване“ е изключен, тогава устройството е офлайн и състоянието на забранено устройство обикновено се нарича „трисъстояние“ (т.е. третото състояние, в допълнение към двоичните 1s и 0s).

Стандартът RS-485 осигурява само 32 двойки предавател/приемник, но производителите разшириха възможностите на протокола RS-485, така че сега той поддържа от 128 до 255 устройства на една линия, а с помощта на повторители можете да разширите RS-485/RS-422 почти безкрайно. При използване на RS-485 е възможно и в случай на дълъг проводник и/или голям брой устройства да се използват терминатори, които обаче обикновено се вграждат в устройства с протокол RS-485, въпреки че с къс проводник доривлошаване на комуникацията, когато се използват терминатори. Стандартът RS-485 също така предвижда използването на двужилна екранирана усукана двойка, така нареченият 2-жилен RS-485, но е възможно да се използва и четирижилна усукана двойка (4-жилен RS-485), тогава се получава пълен дуплекс. В този случай е необходимо едно от устройствата да бъде конфигурирано като главно (Master), а останалите като подчинени (Slave). Тогава всички роби говорят само с господаря и никога не изпращат нищо директно един на друг. В такива случаи драйверът RS-422 обикновено се използва като главен, като RS-422 позволява връзки само като master/slave и RS-485 устройства като slaves, за цялостно намаляване на цената на системата. Стандартът за RS-422 първоначално предвижда използването на четирижична екранирана усукана двойка, но позволява само връзки от едно устройство към друго (до пет драйвера и до десет приемника на драйвер). По принцип RS-422 е изобретен, за да замени RS-232 в случаите, когато RS-232 не удовлетворява скоростта и обхвата на предаване.

RS-422 използва строго разделени две (или повече) двойки проводници: една за приемане, една за предаване (и една за всеки контролен/ръкостискащ сигнал). RS-485, поради наличието на трето състояние ("tristate"), ви позволява да преминете с една двойка проводници, което намалява общата цена на системата при комуникация на дълги разстояния. Трябва да кажа, че сега има голям брой различни устройства за свързване на RS-422/RS-485 с RS-232 и RS-232 често се използва за свързване към компютър (има обаче и интерфейсни карти RS-422/RS-485 към компютър), който се използва за управление на системата. Предлагат се и различни устройства (хъбове, повторители,комутатори и т.н.) за създаване на сложни конфигурации на мрежи RS-422/RS-485, така че RS-422/RS-485 е изпълнен с много големи възможности.