RS232 및 RS485는 제어 및 측정 장비에 필수적인 오래된 직렬 통신 표준입니다.RS232와 RS485는 직렬 통신에서 중추적인 표준으로 여겨지며, 신호 레벨, 속도, 및 타이밍과 같은 데이터 전송 규칙을 정의합니다. 이 표준들은 그 오래된 기술이지만, 특히 제어 및 측정 장비 분야에서 오늘날까지도 광범위하게 활용되고 있습니다. 이러한 지속적인 사용의 이유는 그들의 단순성과 비용 효율성에 있습니다. 이 두 가지 장점 덕분에 많은 기술적 응용 프로그램에서 선호되는 선택지로 남아 있습니다.
RS232 개요
RS232는 장치 간 데이터를 직렬로 전송하기 위한 중요한 표준 통신 프로토콜입니다. 이 프로토콜에서 한 장치의 송신기는 다른 장치의 수신기와 직접 연결되며, 데이터 전송의 신뢰성을 보장하기 위해 반대 방향의 연결도 마찬가지로 구성됩니다.
RS232 통신 표준은 두 줄을 사용하여 이진법 데이터를 전송합니다. 하나의 줄은 이진법 1을, 다른 줄은 이진법 0을 나타내며, 이 둘은 공통 기준점을 참조합니다. RS232에서는 -3V~ -25V 사이의 전압을 논리 1로, +3V~ +25V 사이의 전압을 논리 0으로 해석하여 디지털 데이터의 정확한 전송을 보장합니다.
RS232 직렬 포트에서 가장 일반적으로 사용되는 커넥터 유형은 DE-9(9핀)이지만,과거에는 DB-25(25핀) 커넥터 같은 다른 변종도 사용되었습니다. 이 포트들은 모뎀, 마우스, 프린터와 시리얼 통신이 필요한 다양한 주변 장치들과의 연결을 가능하게 합니다.
RS232 연결을 위한 케이블은 평행선 또는 연선 구성으로 설계될 수 있으며, 신호 무결성을 유지하고 데이터 손실 또는 손상을 최소화하기 위해 케이블 길이는 15m를 넘지 않도록 권장됩니다.
RS232의 특징
1.RS232 직렬 통신 기술: 구식 컴퓨터 시스템과 다양한 산업 시나리오에 널리 사용됨
- RS232 인터페이스는 간단하고 신뢰할 수 있는 전송 방법 덕분에 구형 컴퓨터 시스템과 다양한 산업 응용 분야에서 장비 간의 직렬 통신에 널리 사용됩니다.
2.구현하기 쉬운 이해: RS232 통신의 간단한 원리
- 설계 원리가 간단하고 RS232는 시행이 용이하고 이해와 이해되기 쉽고 데이터 전송 분야에서 널리 사용됩니다.
3.전이중(Full-duplex) 지원: RS232의 양방향 통신 능력
- RS232는 다중 작동 모드를 지원하므로 장비가 동시에 데이터를 송수신할 수 있어 효율적인 양방향 통신을 실현할 수 있습니다.
4.점대점 통신: RS232 전용 설계
- 일대일 통신 표준으로서 RS232는 간단하고 효율적인 통신을 보장하기 위해 두 장비 간의 직접 통신을 위해 특별히 설계되었습니다.
5.전송거리 제한: RS232 통신의 한계
- RS232의 주요 한계는 짧은 전송 거리이며 일반적으로 권장되는 최대 케이블 길이는 신호 품질 저하를 피하기 위해 15m를 초과하지 않습니다.
6.전압 레벨 신호: RS232 데이터 전송 메커니즘
RS232는 다양한 전압 수준을 사용하여 이진 데이터를 전송하지만 이 신호 방식은 일반적으로 '노이즈'로 알려진 외부 전자기 간섭의 영향을 받을 수 있습니다.
*RS232에 대한 자세한 내용은 "RS232는 무엇이며 무엇에 사용됩니까?"를 참조하십시오?
RS485 개요
RS485는 특히 산업 및 장거리 응용 분야에서 사용되는 직렬 통신의 또 다른 표준입니다. 차동 신호를 사용하여 장거리에 걸쳐 여러 장치 간에 데이터를 전송하도록 설계되었습니다. RS485 통신에서는 여러 장치를 멀티 드롭 구성으로 연결할 수 있어 하나의 마스터 장치와 여러 슬레이브 장치 간의 통신이 가능합니다. 따라서 RS485는 산업 자동화, 건물 자동화 및 계측 시스템과 같은 응용 분야에 적합합니다.
RS485는 단일 종단 신호를 사용하는 RS232와 달리 데이터를 전송하는 차동 신호 방식을 사용합니다. 이 차동 신호 방식은 잡음 면역을 향상시키고 신호의 저하 없이 장거리 통신을 가능하게 합니다.
RS485의 전압 레벨은 일반적으로 RS232의 전압 레벨보다 낮으며, 두 라인 간의 전압 차이가 로직 상태를 결정합니다. RX 라인에 대한 TX 라인의 양의 전압은 로직 1을 나타내고, RX 라인에 대한 TX 라인의 음의 전압은 로직 0을 나타냅니다.
RS-485는 일반적으로 통신에 트위스트 페어 케이블을 사용하므로 노이즈 내성과 신호 무결성이 더욱 강화됩니다. 표준에서는 외부 소스의 간섭을 최소화하기 위해 차폐 트위스트 페어 케이블을 사용할 것을 권장합니다.
RS485용 커넥터는 다양할 수 있지만 일반적으로 사용되는 커넥터에는 DE-9(9핀) 커넥터(RS232와 유사)와 산업 환경에서 배선이 용이하도록 단자 블록이 포함됩니다.
RS485는 데이터 속도와 케이블 품질에 따라 장거리 통신, 일반적으로 최대 1200미터 이상의 통신을 지원합니다. 따라서 장치가 넓은 지역에 퍼져 있는 응용 프로그램에 적합합니다.
RS485의 특징
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멀티 드롭 지원 및 노이즈 저항성
RS-485 통신은 멀티 드롭 구성을 지원해 동일한 버스에 여러 장치를 연결할 수 있으며, 고유의 노이즈 제거 기능으로 외부 간섭에 강합니다. 이러한 특성은 산업 현장에서 RS-485가 널리 사용되는 이유 중 하나입니다. -
장거리 통신에 최적화된 RS-485
RS-485는 최대 1200미터(약 4000피트)까지 데이터를 전송할 수 있는 능력을 갖추고 있어, 장거리 통신에 적합합니다. 이는 건물 간 또는 넓은 공장 내에서의 데이터 통신에 이상적입니다. -
신호 무결성 보장을 위한 종단 저항 필요성
RS-485 통신은 특히 긴 통신 라인에서 종단 저항을 사용하여 신호 무결성을 유지합니다. 이는 통신 에러를 줄이고 더 안정적인 데이터 전송을 가능하게 합니다. -
반이중 동작을 지원하는 RS-485
일반적으로 RS-485는 반이중 통신을 지원하여, 데이터 전송이 양방향으로 가능하지만 동시에는 발생하지 않습니다. 이는 데이터 충돌을 방지하고 효율적인 네트워크 트래픽 관리를 돕습니다.
RS232와 RS485의 차이점
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차의점 |
RS232 |
RS485 |
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가동거리 |
15미터 |
Up to 1200 미터 |
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송신기 및 수신기 수량 |
32 슬레이브 장치 |
1 디바이스 |
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전기 소음 및 접지 기준 전위 |
상대적으로 높음 |
상대적으로 낮음 |
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데이터 속도 |
초당 20킬로비트 |
초당 10메가비트 |
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운전모드 |
포인트-to-포인트 |
멀티-포인트 토폴로지 |
결론
RS232는 최대 15미터 범위에서 두 장치 간의 직렬 통신을 위해 최적화된 표준입니다. 이 방식은 간편하며 전이중 통신 기능을 제공하여 데이터를 동시에 송수신할 수 있습니다. 특히 짧은 거리에서 빠르고 안정적인 데이터 전송이 필요할 때 적합하지만, 전기적 소음에 취약한 단점이 있습니다.
반면, RS485는 최대 1200미터까지의 장거리 직렬 통신에 이상적입니다. 여러 장치를 동일한 통신 버스에 연결할 수 있으며, 차동 신호 방식을 사용해 산업 환경에서의 전기적 소음을 효과적으로 감소시킵니다. RS485는 반이중 통신을 지원하여, 동시에는 아니지만 순차적으로 데이터를 주고받을 수 있는 장점이 있습니다.
직렬 통신 표준인 RS232와 RS485는 각각 다른 환경과 요구 사항에 맞게 설계되었습니다. 통신 거리, 연결할 장치의 수, 그리고 전기적 소음의 영향을 고려하여 적절한 표준을 선택하는 것이 중요합니다. 이러한 기술적 차이를 이해하고 올바른 선택을 하는 것은 효율적이고 안정적인 데이터 통신을 위한 첫걸음입니다.
