RS-232和RS-485信号超长距离通信解决方案

　　串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。但都是在ＲＳ－２３２标准的基础上经过改进而形成的。所以，以ＲＳ－２３２Ｃ为主来讨论。ＲＳ－３２３Ｃ标准是美国ＥＩＡ（电子工业联合会）与ＢＥＬＬ等公司一起开发的１９６９年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在０～２００００ｂ／ｓ范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与ＲＳ－２３２Ｃ制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用。

　　在ＡＴ机及以后，不支持２０ｍＡ电流环接口，使用ＤＢ－９连接器，作为提供多功能Ｉ／Ｏ卡或主板上ＣＯＭ１和ＣＯＭ２两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的９个信号。ＤＢ－２５型连接器的引脚分配与ＤＢ－２５型引脚信号完全不同。因此，若与配接ＤＢ－２５型连接器的ＤＣＥ设备连接，必须使用专门的电缆线。

　　电缆长度：在通信速率低于２０ｋｂ／ｓ时，ＲＳ－２３２Ｃ所直接连接的物理距离为１５ｍ（５０英尺）。直接传输距离说明：ＲＳ－２３２Ｃ标准规定，若不使用ＭＯＤＥＭ，在码元畸变小于４％的情况下，ＤＴＥ和ＤＣＥ之间传输距离为１５ｍ（５０英尺）。可见这个的距离是在码元畸变小于４％的前提下给出的。为了保证码元畸变小于４％的要求，接口标准在电气特性中规定，驱动器的负载电容应小于２５００ｐＦ。

　　由于ＲＳ－２３２规范出现的时间比较早，尽管这种标准现在仍然普遍应用在工业自动化、安放监控、数据采集、等等诸多的领域，但它先天的缺陷却也非常明显，那就是它的电气标准的限制，导致ＲＳ－２３２信号不能进行长距离的通信，另外一个缺陷就是ＲＳ－２３２接口很容易因为浪涌、回路电压等因素导致接口芯片的损坏。基于这个现状，波士电子已经开发出ＲＳ－２３２的光隔远程收发器，这种产品能满足ＲＳ－２３２在１０００米左右的信号全双工点对点（Ｐｏｉｎｔ　ｔｏ　Ｐｏｉｎｔ）通信，而且两端互相光电隔离。波士电子还有各种ＲＳ－２３２／ＲＳ－４８５转换器也可以延长ＲＳ－２３２的通信距离，其中增强型的４８５Ａ、４８５Ｃ型号的转换器远可以延长１８００米。

　　但是这种方案还有不完美之处，那就是以双绞线作为通信线缆介质条件下，无法完成更远距离的通信。更远距离的通信，比如２０００米以上，只能靠昂贵的光纤通信来解决这个需要，但这个方案明显存在着布线昂贵，接口设备通常价格也比较高的问题。靠ＲＳ－４８５中继器虽然也能够继续延长ＲＳ－４８５的距离，缺点在于长距离通信的野外对中继器供电很不方便，另外中继器也不适合多次级连。

　　波士电子根据客户的需求，现在提供了一个ＲＳ－２３２或ＲＳ－４８５在以双绞线作为通信介质，半双工通信、低速率模式下，可以将ＲＳ－２３２或ＲＳ－４８５信号传送１０公里以内的解决方案，产品名称为ＣＡＮ２３２Ｇ的ＲＳ－２３２光隔超远程驱动器以及产品名称为ＣＡＮ４８５Ｇ的ＲＳ－４８５光隔超远程驱动器。

　　此方案不仅可以解决ＲＳ－２３２／ＲＳ－４８５点对点通信，而且还可以组成带有节点的总线制结构，此种通信方式和通常的ＲＳ－４８５总线类似，在网络中每个挂有型号为ＣＡＮ２３２Ｇ的ＲＳ－２３２光隔超远程驱动器的ＲＳ－２３２接口设备，或者挂接波士电子生产的型号为ＣＡＮ４８５Ｇ的　ＲＳ－４８５光隔超远程驱动器的ＲＳ－４８５设备，均可与上位主控计算机以轮询的方式通信。

　　为保证网络的安全性，波士电子提供的型号为ＣＡＮ２３２Ｇ的ＲＳ－２３２光隔超远程驱动器和型号为ＣＡＮ４８５Ｇ的ＲＳ－４８５光隔超远程驱动器为工业级标准设计，不仅仅是信号的光电隔离，而且电源也是ＤＣ－ＤＣ隔离转换，并带有抗雷击元器件用以做突波保护。

　　ＣＡＮ２３２Ｇ和　ＣＡＮ４８５Ｇ的光隔超远程驱动器，　其原理就是将ＲＳ－２３２或是ＲＳ－４８５电平转换成为ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）总线电平，远端的ＣＡＮ２３２Ｇ－或ＣＡＮ４８５Ｇ再将ＣＡＮ电平转换成为ＲＳ－２３２电平或ＲＳ－４８５电平，从而完成了ＲＳ－２３２或ＲＳ－４８５信号的超远距离传输。

　　因为众所周知，ＣＡＮ总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性。ＣＡＮ总线通过ＣＡＮ控制器接口芯片８２Ｃ２５０的两个输出端ＣＡＮＨ和ＣＡＮＬ与物理总线相连，而ＣＡＮＨ端的状态只能是高电平或悬浮状态，ＣＡＮＬ端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在ＲＳ－４８５网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且ＣＡＮ节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。所以采用这种方式来解决ＲＳ－２３２／４８５超远距离的通信，不失为一种稳定、可靠而且经济的解决方案。

　　在ＲＳ－２３２超远程的解决方案中，由于其产品性能的稳定可靠，已大量被国内军工单位所采用，在实际应用中表现出色。