RS-232, RS-422, RS-485의 차이점

RS-232, RS-422 및 RS-485 지정은 디지털 데이터 전송을 위한 인터페이스를 나타냅니다.

 

RS-232 표준은 일반 컴퓨터 COM 포트 또는 직렬 포트로 더 잘 알려져 있습니다(이더넷, FireWire 및 USB도 직렬 포트로 간주될 수 있음).

RS-422 및 RS-485 인터페이스는 다양한 장비를 연결하기 위해 업계에서 널리 사용됩니다.

 

이 표는 RS-232, RS-422 및 RS-485 인터페이스의 주요 차이점을 보여줍니다.

포트 이름RS-232〈화이트〉RS-422〈화이트〉RS-485〈화이트〉전송 유형최대 거리사용 중인 연락처위상수학최대 연결된 장치 수

포트이름	RS-232	RS-422	RS-485
전송유형	전이중	전이중	반이중(2선), 전이중(4선)
최대거리	15bps에서 9600미터	1200bps에서 9600미터	1200bps에서 9600미터
사용신호	TxD, RxD, RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, GND*	TxA, TxB, RxA, RxB, GND	데이터A, 데이터B, GND
토폴로지	포인트 투 포인트	포인트 투 포인트	멀티포인트
최대연결 장치수	1	1(수신 모드의 장치 10개)	32개(리피터 더 큰 경우, 일반적으로 최대 256개)

 

* RS-232 인터페이스의 경우 모든 접점 라인을 사용할 필요는 없습니다. 일반적으로 TxD, RxD 및 GND 접지선이 사용되며 나머지 선은 데이터 흐름을 제어하는 데 필요합니다. 

RS-232, RS-422 및 RS-485 인터페이스를 통해 전송되는 정보는 프로토콜로 구성되어 있으며, 예를 들어 Modbus RTU 프로토콜은 업계에서 널리 사용됩니다.

 

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RS-232 인터페이스

RS-232 인터페이스(TIA/EIA-232)는 점대점 방식으로 송신기 또는 단말기(Data Terminal Equipment, DTE)와 수신기 또는 통신 장비(Data Communications Equipment, DCE) 간의 데이터 전송 구성을 위한 것입니다.

RS-232의 속도는 장치 사이의 거리에 따라 다르며 일반적으로 15미터 거리에서 속도는 9600bps입니다. 최소 거리에서 속도는 일반적으로 115.2kbps이지만 최대 921.6kbps의 속도를 지원하는 하드웨어가 있습니다.

 

RS-232 인터페이스는 전이중 모드로 작동하므로 수신 및 전송에 서로 다른 회선이 사용되기 때문에 정보를 동시에 송수신할 수 있습니다. 이는 반이중 모드와 달리 하나의 링크를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우 동시 작동에 제한이 있으므로 반이중 모드에서는 한 번에 정보의 수신 또는 전송이 가능합니다.

• RS-232 인터페이스에 대한 정보는 논리 0과 1에 의해 디지털 방식으로 전송됩니다.
• 논리 "1"(MARK)은 -3에서 -15V 범위의 전압에 해당합니다.
• 논리 "0"(SPACE)은 +3에서 +15V 범위의 전압에 해당합니다.

두 개의 수신 및 전송 라인 외에도 하드웨어 흐름 제어 및 기타 기능을 위한 특수 라인을 RS-232에서 사용할 수 있습니다.

RS-232 연결에는 특수 D-sub 커넥터(일반적으로 9핀 DB9)가 사용되며 25핀 DB25는 덜 자주 사용됩니다.

DB 커넥터는 다음과 같이 나뉩니다.

• Male - 플러그, 핀
• Female - 소켓

 

RS-232용 DB9 커넥터의 핀아웃

 

RS-232용 케이블 

RS-232에 대한 장치 연결에는 터미널-터미널 DTE-DTE, 터미널 통신 장비 DTE-DCE, 모뎀 모뎀 DCE-DCE의 세 가지 유형이 있습니다.

DTE-DCE 케이블은 접점이 일대일로 연결되어 있기 때문에 "직선 케이블"이라고 합니다.

DCE-DCE 케이블을 "널 모뎀 케이블" 또는 다른 방식으로 크로스오버 케이블이라고 합니다.

 

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RS-232용 DB9 스트레이트 케이블의 핀아웃

 

RS-232용 DB9  널 모뎀 케이블  핀아웃

 

 

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DB9 및 DB25 커넥터의 핀 정보

 

RS-232 장치로 작업하려면 일반적으로 RXD, TXD 및 GND의 3개 접점만 필요합니다. 그러나 일부 장치는 흐름 제어 기능을 지원하기 위해 9개의 접점이 모두 필요합니다.

 

RS-232에서 전송되는 데이터의 구조

 

RS-232/422/485를 통해 전송된 하나의 메시지는 시작 비트, 여러 데이터 비트, 패리티 비트 및 정지 비트로 구성됩니다.

시작 비트는 전송의 시작을 나타내는 비트로, 일반적으로 0입니다.

데이터 비트 - 5, 6, 7 또는 8비트의 데이터. 첫 번째 비트는 덜 중요한 비트입니다.

패리티 비트 - 패리티 검사를 위한 비트입니다. 오류를 감지하는 역할을 합니다. 다음 값을 사용할 수 있습니다.

• 패리티(EVEN)는 메시지의 단위 수가 짝수인 값을 사용합니다
• 홀수(ODD)는 메시지의 단위 수가 홀수인 값을 사용합니다
• 항상 1(MARK), 패리티 비트는 항상 1입니다.
• 항상 0(SPACE), 패리티 비트는 항상 0입니다.
• 사용되지 않음(없음)

정지 비트 - 메시지 전송의 완료를 나타내는 비트로, 1, 1.5(데이터 비트 = 5), 2의 값을 취할 수 있습니다. 예를 들어, 8E1을 줄이면 8개의 데이터 비트가 전송되고, 패리티 비트가 EVEN 모드에서 사용되며, 정지 비트가 1비트를 차지합니다.

 

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RS-232의 흐름 제어

데이터를 잃지 않기 위해 데이터 흐름을 제어하는 메커니즘이 있어 버퍼가 오버플로되는 것을 방지하기 위해 데이터 전송을 일시적으로 중지할 수 있습니다.

 

하드웨어 및 소프트웨어 제어 방법이 있습니다.

하드웨어 방법은 RTS / CTS 출력을 사용합니다. 송신기가 데이터를 보낼 준비가 되면 RTS 라인에 신호를 설정합니다. 수신기가 데이터를 수신할 준비가 되면 CTS 라인에 신호를 설정합니다. 신호 중 하나가 설정되지 않으면 데이터 전송이 발생하지 않습니다.

 

소프트웨어 방식은 핀 대신 메인 데이터와 동일한 TXD/RXD 통신 회선을 사용하여 전송되는 Xon 및 Xoff 문자(ASCII 문자 Xon = 17, Xoff = 19)를 사용합니다. 데이터를 수신할 수 없는 경우 수신기는 Xoff 기호를 전송합니다. 데이터 전송을 재개하기 위해 Xon 기호가 전송됩니다.

 

RS-422 인터페이스

 

RS-422 인터페이스는 RS-232와 유사합니다. 별도의 회선(전이중)에서 메시지를 동시에 보내고 받을 수 있지만 이에 대해 차동 신호를 사용합니다. 도체 A와 B 사이의 전위차.

RS-422의 데이터 전송 속도는 거리에 따라 다르며 10kbps(1200m)에서 10Mbps(10m)까지 다양합니다.
RS-422 네트워크에는 하나의 송신 장치와 최대 10개의 수신 장치만 있을 수 있습니다.
RS-422 라인은 데이터 전송을 위한 4개의 와이어(전송을 위한 2개의 트위스트 와이어 및 수신을 위한 2개의 트위스트 와이어)와 공통 GND 접지 와이어 1개입니다.

서로 꼬인 와이어(연선 쌍)를 사용하면 간섭과 간섭을 제거할 수 있습니다. 간섭이 두 와이어 모두에서 동일하게 작용하고 한 라인의 도체 A와 B 사이의 전위차에서 정보가 추출되기 때문입니다.

데이터 라인의 전압은 -6V ~ +6V 범위일 수 있습니다.
A와 B의 논리적 차이가 +0.2V보다 큽니다.
논리적 1은 -0.2V보다 작은 A와 B의 차이에 해당합니다.

RS-422 표준은 특정 유형의 커넥터를 정의하지 않으며, 일반적으로 단자 블록 또는 DB9 커넥터일 수 있습니다.
RS-422 핀 할당은 장치 제조업체에 따라 다르며 설명서에 명시되어 있습니다.
RS-422 장치를 연결할 때는 그림과 같이 RX 핀과 TX 핀 사이에 십자형 포인터를 만들어야 합니다.

수신기와 송신기 RS-422 사이의 거리가 1200미터에 도달할 수 있기 때문에 라인 끝에서 신호가 반사되는 것을 방지하기 위해 특수 120옴 종단 저항 또는 "터미네이터"가 배치됩니다. 이 저항은 라인의 시작과 끝에서 RX +와 RX 접점 사이에 설정됩니다.

 

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RS-485 인터페이스

업계에서 가장 일반적인 인터페이스는 RS-485(EIA-485)인데, 이는 RS-485가 여러 수신기와 송신기를 연결할 수 있는 멀티포인트 토폴로지를 사용하기 때문입니다.

RS-485 인터페이스는 데이터 전송을 위해 차동 신호를 사용한다는 점에서 RS-422와 유사합니다.

RS-485에는 두 가지 유형이 있습니다.

• 485개의 접점이 있는 RS-2, 반이중 모드에서 작동
• 485개의 접점이 있는 RS-4, 전이중 모드에서 작동

전이중 모드에서는 데이터를 동시에 수신하고 전송할 수 있으며 반이중 모드에서는 전송 또는 수신을 수행할 수 있습니다.

RS-485 네트워크의 한 세그먼트에는 최대 32개의 장치가 있을 수 있지만 추가 중계기 및 신호 증폭기의 도움으로 최대 256개의 장치가 있을 수 있습니다. 한 번에 하나의 송신기만 활성화할 수 있습니다.

 

작동 속도는 또한 라인의 길이에 따라 달라지며 10미터에서 10Mbit/s에 도달할 수 있습니다.

라인의 전압은 -7V에서 +12V 범위입니다.

RS-485 표준은 특정 유형의 커넥터를 정의하지 않지만 종종 터미널 블록 또는 DB9 커넥터입니다.

RS-485 커넥터의 핀아웃은 장치 제조업체에 따라 다르며 해당 설명서에 지정되어 있습니다.

 

RS-485 장치를 2개의 접점으로 연결합니다.

RS-485 장치를 4개의 접점으로 연결합니다.

먼 거리에서 라인을 일치시키기 위해 RS-485에는 라인의 시작과 끝에 120옴 종단 저항이 장착되어 있습니다.