什麼是RS232/RS485?

相信接觸工業控制相關產業的朋友，相信對RS232、RS485都不陌生，即便問世多年，現今還是有很多控制設備都以此通訊為主，本篇會以工業自動化的角度來說明彼此之間的差異，或是一些常會搞混的名詞。

TIA通訊標準

RS232/RS485過去是由電子工業聯盟（EIA）管理，後來EIA結束後，現由美國電信產業協會（TIA）管理。

以RS232為例，正式名稱為TIA-232-C（前身為EIA-232-C），其中232表示標準編號，C表示是在1969年第三次修改，過去還有RS232B、RS232A。

最初以RS（Recommended Standard）代表推薦標準，雖然現已改為TIA管理，但業界還是多以RS232稱呼。

這兩種標準皆只有定義實體層（Physical Layer），並沒有定義任何的通訊協議。

隨時代演進，目前RS232、RS485在工業相關設備大多使用通用非同步收發傳輸器（UART）的方式傳遞資料，只需要連接Rx、Tx、GND，下面的篇幅也會加上UART標準來比較。

先來說說UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），將資料通過串列通訊進行傳輸。因為接線上沒有定義Clock需要設定Baud Rate來定義資料取樣時間。

目前這兩種標準多以此方式傳遞，簡單的設備會自定義封包格式（ascii、bytes），高階設備則會用Modbus標準。

在電腦上為常見的Comport，可全雙工方式運作，可以同時收發資料，缺點是只能一對一通訊，也因為是單端（Single-Ended）訊號，抗干擾能力不高，高速下最長距離只有15M。

過去的主機板會配置RS232，現則多被USB取代。工業電腦上仍保有該設計，例如光源控制器、或是一些簡單的感測器。

或許你在其他地方看過9Pin（甚至25pin）中有其他定義的表格，是因為早期的modem、印表機也會透過RS232，所以有定義RTS、CTS…等腳位去做硬體狀態確認。隨時間演進至今，大多電腦周邊設備已經轉去支援USB、WiFi，目前大多是工業相關設備還有使用，而且只需要接Rx、Tx即可。

以差動（Differential）方式連接，半雙工方式運作，由主控端（Master）控制資料的收發時機，可以一對多通訊（最多32點）。

在實際應用上，因設備或線路的阻抗特性組合問題，當阻抗不匹配時可能會發生通訊中斷，因此需要在最末端的加上終端電阻（通常為120Ω歐姆）。自身經驗是台達DMC-NET串多站設備時需要。

另外有很多工業自動化的總線控制標準是建立在RS485標準上，再定義自家的通訊格式，例如西門子的PROFIBUS、台達的DMC-NET、Motionnet…等。而近年逐漸被TCP/IP衍生的工業標準EtherCAT取代又是另一則故事。

RS232/RS485比較表

cian

軟體工程師，業內打滾中。工作遇過的神奇事情，簡單小事通常過了就忘了，如果整理後分享上來說不定能幫到更多人，也算是讓自己進步的動力吧?