RS-232（“RS”缩写为“推荐标准”）于 20 世纪 60 年代推出，作为串行通信的标准化接口。尽管它对于此目的仍然有用，但现在已经存在 RS-485 等替代方案，并且性能显着增强。在本文中，我们将了解 RS-232 和 RS-485 之间重要的区别。
点对点与多点
RS-232 是一种点对点规范，这意味着一个 RS-232 设备只能与另一个 RS-232 设备通信。尽管只要稍加创意，就可以将 RS-232 转变为由两个以上设备共享的“多点”网络，但该标准本身并未包含此功能。
由于 RS-485 是多点规范，因此更加灵活。多个 RS-485 设备无需任何特殊修改或接口电路即可进行通信，如图 1 所示。RS-485 驱动器必须能够承受 32 个“单位负载”，这意味着 32 个具有 15 kΩ 输入阻抗的接收器。
RS-485 总线被多个收发器使用。
图 1。该图传达了多个收发器使用的 RS-485 总线的关键特性。图片由Analog Devices提供电压等级
初的 RS-232 标准规定了 +25 V 和 –25 V 的逻辑电平。普通家用串行接口需要 50 V 的信号摆幅这一说法令人难以置信，但这毕竟是六十多年前的事了。该标准的后续修订将信号摆幅降低至 ±12 V，然后降低至 ±5 V。RS-485 中的电压电平要低得多，这是两个标准之间显着的差异之一。
图 2 中的图表描述了逻辑级数据流和同一数据流的 RS-232 版本。请注意，除了电压电平转换之外，极性也被反转。+5V 逻辑高电平变为 –5V，而 0V 逻辑低电平变为 +5V。
由 RS-232 线路驱动器生成的逻辑电平数据和相应的 RS-232 信号。
图 2.逻辑电平数据（顶部）和 RS-232 线路驱动器生成的相应 RS-232 信号（底部）。图片由麻省理工学院提供单端信号与差分信号
典型的逻辑电平信号和 RS-232 信号是单端的，这意味着一个信息信号需要一个电信号。电信号以 0 V 接地电位为参考。RS-485 信号是差分信号，这意味着一个信息信号需要两个互补的电信号。接收器通过比较两个信号来提取信息。
图 3 说明了单端信号和差分信号之间的差异。
单端和差分信号。
图 3.单端和差分信号。图片由All About Circuits提供由 RS-485 兼容驱动器生成的信号的差分幅度为 1.5 V；RS-485 接收器的差分检测阈值为 200 mV。这样，即使信号在从发射器传输到接收器时信号明显劣化，仍然有足够的余量来可靠地检测数字数据。
图 4 提供了 RS-485 驱动器和接收器幅度的直观表示。如果您正在寻找有关该标准的详细信息，图像来源是德州仪器 (TI) 的一份名为“ RS-485 设计指南”的应用说明，是一个很好的资源。
RS-485 驱动器和接收器的幅度。
图 4. RS-485 驱动器和接收器的幅度。图片由德州仪器 (TI)提供信号摆动
RS-485 总线的信号摆幅远低于 RS-232 接口的信号摆幅。这是 RS-485 的一个重要优势，因为较小幅度的信号可以简化电路设计并提高效率。由于较低的幅度与差分信号相结合，因此不会增加设备对 EMI 的敏感性。事实上，RS-485 通信比 RS-232 通信更稳健。
较高的数据速率是与较小幅度信号相关的另一个好处。RS-232 的数据速率约为 1 Mbps。理论上，RS-485 的值为 10 Mbps — 实际上，如图 5 所示，该限制更高。
RS-485 数据速率与电缆长度的关系。
图 5. RS-485 的数据速率随着电缆长度的减小而增加。图片由Analog Devices提供信号编码
RS-232 描述了串行通信的完整解决方案。它包括以下要求：
电气特性。
信号特征。
连接方案。
机械接口。
相比之下，RS-485 仅指定电气特性。
这些标准都没有定义信号编码方法。然而，RS-232 通常使用通用异步接收器/发送器(UART) 信号方案，该方案定义起始位和停止位、奇偶校验和数据编码等。RS-485 也经常使用 UART。
如图 6 所示，UART 数据的一个字节包含：
一个开始。
八个数据位。
一个停止位。
UART 数据的一个字节由一个起始位、一个停止位和八个数据位组成。
图 6. UART 数据的一个字节。图片由All About Circuits提供如果接收器知道发送器的数据传输率或波特率，则它可以使用内部定时器来正确采样传入的数据位。UART 通信不需要额外的信号来组织二进制数据块。它甚至不需要外部时钟信号——使用发送器和接收器中的内部定时器生成和解释电压电平，这些定时器配置为相同的波特率。
