RS232、422、458传输距离
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000 英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。
RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。因此在视频界的应用，许多厂家都建立了一套高层通信协议，或公开或厂家独家使用。如录像机厂家中的Sony与松下对录像机的RS-422控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如Louth、Odetis协议是公开的，而ProLINK
则是基于Profile上的。
二、RS-232串行接口标准
目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。
图1
收、发端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚（信号地）的电平，DB25各引脚定义参见图1。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为
20kb/s。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。其有关电气参数参见表1。
规定RS232RS422R485
工作方式单端差分差分
节点数1收、1发1发10收1发32收
最大传输电缆长度15米约1219米约1219米
最大传输速率20Kb/S10Mb/s10Mb/s
最大驱动输出电压+/-25V-0.25V～+6V-7V～+12V 驱动器输出信号电平
负载+/-5V～+/-15V+/-2.0V+/-1.5V
(负载最小值)
驱动器输出信号电平
空载+/-25V+/-6V+/-6V
(空载最大值)
驱动器负载阻抗(Ω)3K～7K10054
摆率(最大值)30V/μs N/A N/A
接收器输入电压范围+/-15V-10V～+10V-7V～+12V 接收器输入门限+/-3V+/-200mV+/-200mV
接收器输入电阻(Ω)3K～7K4K(最小)≥12K
驱动器共模电压-3V～+3V-1V～+3V
接收器共模电压-7V～+7V-7V～+12V 表1
三、RS-422与RS-485串行接口标准
1．平衡传输
RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B，如图2。
图2
通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。
接收器也作与发送端相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB 之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。参见图3。
图3
2．RS-422电气规定
RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。图5是典型的
RS-422四线接口。实际上还有一根信号地线，共5根线。图4是其DB9连接器引脚定义。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master ），其余为从设备（Salve ），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k ，故发端最大负载能力是10×4k+100Ω（终接电阻）。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF 握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。
图4
图5
RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s 。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s 速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s 。
RS-422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。
RS-422有关电气参数见表1
3．RS-485电气规定
由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信，参见图6。
而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master ）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进， 无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。参见图7。 图6
图7
RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V 至+12V 之间，而RS-422在-7V 至+7V 之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12k ，RS-422是4k ；RS-485满足所有RS-422的
规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。
RS-485有关电气规定参见表1。
RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。
RS-485需要2个终接电阻，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两端。
计算机常见通讯接口
1.并行接口
目前，计算机中的并行接口主要作为打印机端口，接口使用是25针D形接头。所
谓“并行”，是指8位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，
但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，容易出错。
现在有五种常见的并口：4位、8位、半8位、EPP和ECP，大多数PC机配有
4位或8位的并口，许多利用Intel386芯片组的便携机配有EPP口，支持全部
IEEE1284并口规格的计算机配有ECP并口。标准并行口4位、8位、半8位。4
位口一次只能输入4位数据，但可以输出8位数据；8位口可以一次输入和输出8位
数据；半8位也可以。
EPP口（增强并行口）:由Intel等公司开发，允许8位双向数据传送，可以连
接各种非打印机设备，如扫描仪、LAN适配器、磁盘驱动器和CDROM 驱动器
等。
ECP口（扩展并行口）:由Microsoft、HP公司开发，能支持命令周期、数据
周期和多个逻辑设备寻址，在多任务环境下可以使用DMA（直接存储器访问）。
目前几乎所有的586机的主板都集成了并行口插座，标注为Paralle1或LPT1，
是一个25针的双排针插座。
2.串行接口
计算机的另一种标准接口是串行口，现在的PC机一般至少有两个串行口
COM1和COM2。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一
位串行地传送下去。这样，虽然速度会慢一些，但传送距离较并行口更长，因此
长距离的通信应使用串行口。通常COM1使用的是9针D形连接器，而COM2有
些使用的是老式的DB25针连接器。
3 USB接口
USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它不是一
种新的总线标准，而是应用在PC领域的新型接口技术。
USB使用一个4针插头作为标准插头。通过这个标准插头，采用菊花链形式可把
所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。USB标准中将USB分为五个部分：
控制器、控制器驱动程序、USB芯片驱动程序、USB设备以及针对不同USB设
备的客户驱动程序。USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。目前主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组，而且也安装了USB接口插槽。Windows 98及以上版本的操作系统都内置了对USB接口的支持(但Windows NT尚不支持USB)。目前已经有数码相机、数字音箱、扫描仪、键盘、鼠标等很多USB外设问世。
随着大量支持USB的个人电脑的普及，USB逐步成为PC机的标准接口已经是大势所趋。最新推出的PC机几乎100%支持USB，另一方面使用USB接口的设备也在以惊人的速度发展。目前我们使用的是USB1.1标准的接口，它的传输速度为12Mbps。
USB 2.0标准
COMPAQ、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS这7家厂商联合制定了USB 2.0接口标准。USB 2.0将设备之间的数据传输速度增加到了480Mbps，比USB 1.1标准快40倍左右，速度的提高对于用户的最大好处就是意味着用户可以使用到更高效的外部设备，而且具有多种速度的周边设备都可以被连接到USB 2.0的线路上，不像USB 1.1时代，因为高带宽使得更多的设备无需担心数据传输时发生瓶颈效应。USB 2.0可以使用原来USB定义中同样规格的线缆，接头的规格也完全相同，在高速的前提下一样保持了USB 1.1的优秀特色，也保证了向下兼容。
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串口通讯的概念及接口电路
随着计算机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显的重要。这里所说的通信是只计算机与外界的信息交换。因此，通信既包括计算机与外部设备之间，也包括计算机和计算机之间的信息交换。由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用的传输线少，并且可以借助现成的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传输。对于那些与计算机相距不远的人－机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等，采用串行方式交换数据也很普遍。在实时控制和管理方面，采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各CPU之间的通信一般都是串行方式。所以串行接口是微机应用系统常用的接口。
许多外设和计算机按串行方式进行通信，这里所说的串行方式，是指外设与接口电路之间的信息传送方式，实际上，CPU与接口之间仍按并行方式工作。
1串行通信的概念
图1-1
所谓“串行通信”是指外设和计算机间使用一根数据信号线(另外需要地线,可能还需要控制线),数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。如图1-1所示。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，当然，其传输速度比并行传输慢。
由于CPU与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有“接收移位寄存器”（串→并）和“发送移位寄存器”（并→串）。典型的串行接口的结构如1-2所示。
图1-2
在数据输入过程中，数据1位1位地从外设进入接口的“接收移位寄存器”，当“接收
移位寄存器”中已接收完1个字符的各位后，数据就从“接收移位寄存器”进入“数据
输入寄存器”。CPU从“数据输入寄存器”中读取接收到的字符。（并行读取，即
D7~D0同时被读至累加器中）。“接收移位寄存器”的移位速度由“接收时钟”确定。
在数据输出过程中，CPU把要输出的字符（并行地）送入“数据输出寄存器”，“数
据输出寄存器”的内容传输到“发送移位寄存器”，然后由“发送移位寄存器”移位，
把数据1位1位地送到外设。“发送移位寄存器”的移位速度由“发送时钟”确定。
接口中的“控制寄存器”用来容纳CPU送给此接口的各种控制信息，这些控制信息
决定接口的工作方式。
“状态寄存器”的各位称为“状态位”，每一个状态位都可以用来指示数据传输过程
中的状态或某种错误。例如，用状态寄存器的D5位为“1”表示“数据输出寄存器”
空，用D0位表示“数据输入寄存器满”，用D2位表示“奇偶检验错”等。
能够完成上述“串<- ->并”转换功能的电路，通常称为“通用异步收发器”（UART：
Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,典型的芯片有：Intel
8250/8251,16550。
串口通信基本接线方法
目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时(<12m)，可以用电缆线直接连接标准RS232端口(RS422,RS485较远)，若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，本文只涉及到最为基本的接法，且直接用RS232相连。
1.DB9和DB25的常用信号脚说明
9针串口（DB9）25针串口（DB25）
针号功能说明缩写
针
号
功能说明缩写
1数据载波检测DCD8数据载波检
测
DCD
2接收数据RXD3接收数据RXD 3发送数据TXD2发送数据TXD
4数据终端准备DTR 2
数据终端准
备
DTR
5信号地GND7信号地GND
6数据设备准备
好
DSR6数据准备好DSR
7请求发送RTS4请求发送RTS 8清除发送CTS5清除发送CTS
9振铃指示DELL 2
2
振铃指示DELL
2.RS232C串口通信接线方法（三线制）
首先，串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现：同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连，两个串口相连或一个串口和多个串口相连
·同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连对9针串口和25针串口，均是2与3直接相连；
两个不同串口（不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口）
9针－9针25针－25针9针－25针
233222
322333
557757
上面表格是对微机标准串行口而言的，还有许多非标准设备，如接收GPS数据或电子罗盘数据，只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连，彼此交叉，信号地对应相接，就能百战百胜。
3.串口调试中要注意的几点：
串口调试时，准备一个好用的调试工具，如串口调试助手、串口精灵等，有事半功倍之效果；强烈建议不要带电插拨串口，插拨时至少有一端是断电的，否则串口易损坏。
单工、半双工和全双工的定义
如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A传到另一方B，则称为单工。
如果在任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。
如果在任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输，则称为全双工。
电话线就是二线全双工信道。由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有时也将收、发信道分开，采用分离的线路或频带传输相反方向的信号，如回线传输。
--------><-------->-------->
A---------B A---------B A---------B
<--------
单工半双工全双工
串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息的出错，例如，传输字符…E?，其各位为：0100，0101=45H
D7 D0
由于干扰，可能使位变为1，这种情况，我们称为出现了“误码”。我们把如何发现传输中的错误，叫“检错”。发现错误后，如何消除错误，叫“纠错”。
最简单的检错方法是“奇偶校验”，即在传送字符的各位之外，再传送1位奇/偶校验位。可采用奇校验或偶校验。
奇校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为奇数，如：
1 0110，0101
0 0110，0001
偶校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为偶数，如：
1 0100，0101
奇偶校验能够检测出信息传输过程中的部分误码（1位误码能检出，2位及2位以上误码不能检出），同时，它不能纠错。在发现错误后，只能要求重发。但由于其实现简单，仍得到了广泛使用。
有些检错方法，具有自动纠错能力。如循环冗余码（CRC）检错等。
串口通讯流控制
我们在串行通讯处理中，常常看到RTS/CTS和XON/XOFF这两个选项，这就是两个流控制的选项，目前流控制主要应用于调制解调器的数据通讯中，但对普通RS232编程，了解一点这方面的知识是有好处的。那么，流控制在串行通讯中有何作用，在编制串行通讯程序怎样应用呢？这里我们就来谈谈这个问题。
1.流控制在串行通讯中的作用
这里讲到的“流”，当然指的是数据流。数据在两个串口之间传输时，常常会出现丢失数据的现象，或者两台计算机的处理速度不同，如台式机与单片机之间的通讯，接收端数据缓冲区已满，则此时继续发送来的数据就会丢失。现在我们在网络上通过MODEM进行数据传输，这个问题就尤为突出。流控制能解决这个问题，当接收端数据处理不过来时，就发出“不再接收”的信号，发送端就停止发送，直到收到“可以继续发送”的信号再发送数据。因此流控制可以控制数据传输的进程，防止数据的丢失。PC机中常用的两种流控制是硬件流控制（包括RTS/CTS、DTR/CTS等）和软件流控制XON/XOFF（继续/停止），下面分别说明。
2.硬件流控制
硬件流控制常用的有RTS/CTS流控制和DTR/DSR（数据终端就绪/数据设置就绪）流控制。
硬件流控制必须将相应的电缆线连上，用RTS/CTS（请求发送/清除发送）流控制时，应将通讯两端的RTS、CTS线对应相连，数据终端设备（如计算机）使用RTS来起始调制解调器或其它数据通讯设备的数据流，而数据通讯设备（如调制解调器）则用CTS来起动和暂停来自计算机的数据流。这种硬件握手方式的过程为：我们在编程时根据接收端缓冲区大小设置一个高位标志（可为缓冲区大小的75％）和一个低位标志（可为缓冲区大小的25％），当缓冲区内数据量达到高位时，我们在接收端将CTS线置低电平（送逻辑0），当发送端的程序检测到CTS为低后，就停止发送数据，直到接收端缓冲区的数据量低于低位而将CTS置高电平。RTS 则用来标明接收设备有没有准备好接收数据。
常用的流控制还有还有DTR/DSR（数据终端就绪/数据设置就绪）。我们在此不再详述。由于流控制的多样性，我个人认为，当软件里用了流控制时，应做详细的说明，如何接线，如何应用。
3.软件流控制
由于电缆线的限制，我们在普通的控制通讯中一般不用硬件流控制，而用软件流控制。一般通过XON/XOFF来实现软件流控制。常用方法是：当接收端的输入缓冲区内数据量超过设定的高位时，就向数据发送端发出XOFF字符（十进制的19或Control-S，设备编程说明书应该有详细阐述），发送端收到XOFF字符后就立即停止发送数据；当接收端的输入缓冲区内数据量低于设定的低位时，就向数据发送端发出XON字符（十进制的17或Control-Q），发送端收到XON字符后就立即开始发送数据。一般可以从设备配套源程序中找到发送的是什么字符。应该注意，若传输的是二进制数据，标志字符也有可能在数据流中出现而引起误操作，这是软件流控制的缺陷，而硬件流控制不会有这个问题。
485总线由于其布线简单，稳定可靠从而广泛的应用于视频监控，门禁对讲，楼宇报警等各个领域中，但是，在485总线布线过程中由于有很多不完全准确的概念导致出现很多问题。现在将一些错误的观念作出一些澄清。
1.485信号线可以和强电电源线一同走线。在实际施工当中，由于走线都
是通过管线走的，施工方有的时候为了图方便，直接将485信号线和电源线绑在一起，由于强电具有强烈的电磁信号对弱电进行干扰，从而导致485信号不稳定，导致通信不稳定。
2.485信号线可以使用平行线作为布线，也可以使用非屏蔽线作为布线。由于485信号是利用差模传输的，即由485+与485-的电压差来作为信号传输。如果
外部有一个干扰源对其进行干扰，使用双绞线进行485信号传输的时候，由于其双绞，干扰对于485+，485-的干扰效果都是一样的，那电压差依然是不变的，对于485信号的干扰缩到了最小。同样的道理，如果有屏蔽线起到屏蔽作用的话，外部干扰源对于其的干扰影响也可以尽可能的缩小。
3.选择使用普通的超五类屏蔽双绞线即网线就可以。由于原
材料价格上涨，导致现在市场上的线材鱼龙混杂，有不良商人利用某种合金来顶替铜丝来做网线，在外面镀铜以蒙混客户。具体区别方法：看网线截面，如果是铜色的话，就是铜丝，如为白色，则是用合金以次充好。合金一般比较脆，容易断，而且导电性远不如铜丝，很容易在工程施工中造成问题。线材一般那建议选择标准的485线，其为屏蔽双绞线，传输线不是像网线那样为单股的铜丝，而是多股铜丝绞在一起形成一根线，从而即使某根小铜丝断掉，也不会影响整个的使用。
4.485布线可以任意布设成星型接线与树形接线。485布线规范
是必须要手牵手的布线，一旦没有借助485集线器和485中继器直接布设成星型连接和树形连接，很容易造成信号反射导致总线不稳定。很多施工方在485布线过程中，使用了星型接线和树形接线，有的时候整个系统非常稳定，但是有的时候则总是出现问题，又很难查找原因，一般都是由于不规范布线所引起的。如果由于现场的限制，必须要进行星型连接或者树形连接，可以使用深圳市富永通科技有限公司的485集线器和485中继器解决相关问题，相关参考页面如下：485总线星型连接，485总线树形拓扑结构。
5.485总线必须要接地。在很多技术文档中，都提到485总线必须要接地，
但是没有详细的提出如何接地。严格的说，485总线必须要单点可靠接地。单点就是整个485总线上只能是有一个点接地，不能多点接地，因为将其接地是因为要将地线（一般都是屏蔽线作地线）上的电压保持一致，防止共模干扰，如果多点接地适得其反。可靠接地时整个485线路的地线必须要有良好的接触，从而保证电压一致，因为在实际施工中，为了接线方便，将线剪成多段再连接，但是没有将屏蔽线作良好的连接，从而使得其地线分成了多段，电压不能保持一致，导致共模干扰。
RS-232-C详解(2)
3、RS-232C的接口信号
RS-232C规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根，它们是：
（1）联络控制信号线：
数据装置准备好（Data set ready-DSR)——有效时（ON）状态，表明MODEM处于可以使用的状态。
数据终端准备好(Data set ready-DTR)——有效时（ON）状态，表明数据终端可以使用。
这两个信号有时连到电源上，一上电就立即有效。这两个设备状态信号有效，只表示设备本身可用，并不说明通信链路可以开始进行通信了，能否开始进行通信要由下面的控制信号决定。
请求发送(Request to send-RTS)——用来表示DTE请求DCE发送数据，即当终端要发送数据时，使该信号有效（ON状态），向MODEM请求发送。它用来控制MODEM是否要进入发送状态。
允许发送（Clear to send-CTS）——用来表示DCE准备好接收DTE发来的数据，是对请求发送信号RTS的响应信号。当MODEM已准备好接收终端传来的数据，并向前发送时，使该信号有效，通知终端开始沿发送数据线TxD发送数据。
这对RTS/CTS请求应答联络信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式之间的切换。在全
双工系统中作发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中，因配置双向通道，故不需要RTS/CTS联络信号，使其变高。
接收线信号检出(Received Line detection-RLSD)——用来表示DCE已接通通信链路，告知DTE准备接收数据。当本地的MODEM收到由通信链路另一端（远地）的MODEM送来的载波信号时，使RLSD信号有效，通知终端准备接收，并且由MODEM将接收下来的载波信号解调成数字两数据后，沿接收数据线RxD送到终端。此线也叫做数据载波检出(Data Carrier dectection-DCD）线。
振铃指示(Ringing-RI)——当MODEM收到交换台送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效（ON状态），通知终端，已被呼叫。
（2）数据发送与接收线：
发送数据(Transmitted data-TxD)——通过TxD终端将串行数据发送到MODEM，
(DTE→DCE)。
接收数据(Received data-RxD)——通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据，(DCE→DTE)。
（3）地线
有两根线SG、PG——信号地和保护地信号线，无方向。
上述控制信号线何时有效，何时无效的顺序表示了接口信号的传送过程。例如，只有当DSR 和DTR都处于有效（ON）状态时，才能在DTE和DCE之间进行传送操作。若DTE要发送数据，则预先将DTR线置成有效(ON)状态，等CTS线上收到有效(ON)状态的回答后，才能在TxD线上发送串行数据。这种顺序的规定对半双工的通信线路特别有用，因为半双工的通信才能确定DCE已由接收方向改为发送方向，这时线路才能开始发送。
2个数据信号：发送TXD；接收RXD。
1个信号地线：SG。
6个控制信号：
DSR��数传机（即modem）准备好，Data Set Ready.
DTR��数据终端（DTE，即微机接口电路，如Intel8250/8251,16550）准备好，Data Terminal Ready。
RTS��DTE请求DCE发送(Request To Send)。
CTS��DCE允许DTE发送（Clear To Send）,该信号是对RTS信号的回答。
DCD��数据载波检出，Data Carrier Detection当本地DCE设备（Modem）收到对方的DCE设备送来的载波信号时，使DCD有效，通知DTE准备接收，并且由DCE将接收到的载波信号解调为数字信号，经RXD线送给DTE。
RI��振铃信号Ringing当DCE收到交换机送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效，通知DTE已被呼叫。
远距离通信
第1和第2中情况是属于远距离通信（传输距离大于15m的通信）的例子，故一般要加调制解调器MODEM，因此使用的信号线较多。注意：在以下各图中，DTE信号为RS-232-C信号，DTE与计算机间的电平转换电路未画出。
1、采用Modem(DCE)和电话网通信时的信号连接：
若在双方MODEM之间采用普通电话交换线进行通信，除了需要2～8号信号线外还要增加RI(22号)和DTR(20号)两个信号线进行联络，如图1所示。
图1
DSR、DTR：数传机（DCE）准备好、数据终端（DTE）准备好，只表示设备本身可用。
首先，通过电话机拔号呼叫对方，电话交换台向对方发出拔号呼叫信号，当对方DCE收到该信号后，使RI（振铃信号）有效，通知DTE，已被呼叫。当对方“摘机”后，两方建立了通信链路。若计算机要发送数据至对方，首先通过接口电路（DTE）发出RTS（请求发送）信号。此时，若DCE（Modem）允许传送，则向DTE回答CTS（允许发送）信号。一般可直接将RTS/CTS接高电平，即只要通信链路已建立，就可传送信号。（RTS/CTS可只用于半双工系统中作发送方式和接收方式的切换。
当DTE获得CTS信号后，通过TXD线向DCE发出串行信号，DCE（Modem）将这些数字信号调制成模拟信号（又称载波信号），传向对方。
计算机向DTE“数据输出寄存器”传送新的数据前，应检查Modem状态和数据输出寄存器为空。当对方的DCE收到载波信号后，向对方的DTE发出DCD信号（数据载波检出），通知其DTE 准备接收，同时，将载波信号解调为数据信号，从RXD线上送给DTE，DTE通过串行接收移位寄存器对接收到的位流进行移位，当收到1个字符的全部位流后，把该字符的数据位送到数据输入寄存器，CPU可以从数据输入寄存器读取字符。
近距离通信：
当通信距离较近时，可不需要Modem，通信双方可以直接连接，这种情况下，只需使用少数几根信号线。最简单的情况，在通信中根本不需要RS-232C的控制联络信号，只需三根线（发送线、接收线、信号地线）便可实现全双工异步串行通信，即是这里要讨论的第一种情况。
无Modem时，最大通信距离按如下方式计算：
RS-232C标准规定：当误码率小于4%时，要求导线的电容值应小于2500PF。对于普通导线，其电容值约为170PF/M。则允许距离L=2500PF/（170PF/M）=15M
这一距离的计算，是偏于保守的，实际应用中，当使用9600bps，普通双绞屏蔽线时，距离可达30~35米
常见传输介质综合比较_百度文库.
常见传输介质综合比较 名称及属性结构及材质组件功能功能特点传输距 离 适用范围 视频同轴电缆（内外由相互绝缘的同轴心导体构成的电缆）金属导体 （铜芯钢芯） 视频流的传输单芯坚硬便 于成型 多芯柔韧 便于施工 -3为200 米 SYV电缆 抗干扰力 强，适用 于视频监 控， SYWV高 频传输能 力好，适 用于有线 电视 中继设备 需要用到 视频放大 器 电介体 (聚乙烯，氮气保护导线 确定阻抗 SYV100% SYWV20% （聚乙烯含 量）介电常数 分别是2.2,和 1.4 -5为300- 500米 屏蔽网 （铜质网，钢质网）信号地线 屏蔽干扰 高编低电阻 但200KHZ以 上无优势 -7为900米 保护层对内部成分保护容易受气温-9为1000米
（聚乙烯）日光的影响 宜外套PVC 关于同轴电缆的两种类型评价 从属性来看SYV和SYWV都属于同轴电缆 相同点是阻抗相同都属于75系列，并且护套，屏蔽层，绝缘层，材质，层数大体相当 不同点是由于材质的制作工艺不同使得SYV衰减值大于SYWV 备注： 阻抗：在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。 介电常数：是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力。介电常数愈小绝缘性愈好。水的ε值特别大，10℃时为 83.83 名称及属性结构及材质组件功能功能特点传输距离适用范围 双绞线（是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕在一起而制成的一种通用配线）金属导体 （铜芯钢芯） 视频流的传输单芯坚硬便 于成型 以太网中传 输距离为 100米 适用于抗 干扰类远 距离类高 性价比类 的工程环 境 中继设备 需要用到 双绞线传 输器又名 双绞线收 发器 电介体保护导线定义阻抗单路无源传 输器达到
光模块和光跳纤详解
光跳纤、光模块详解 什么是光纤尾纤？ 尾纤是一段光纤电缆，一头有一个光连接器，另外一端则是一段暴露的光纤。连接器端用来连接设备，而另外一端则通过熔接与其他光缆纤芯相连，这样可以将插入损耗降到最低。采用机械式或者熔接的方式将尾纤连接到分布式光缆上，可以显著简化电缆系统的安装和维护工作。 尽管存在单根尾纤解决方案，但尾纤可以制作成雌性接口成对固定在接线板上，以连接到终端。此外，尾纤也有雄性接口，直接和光收发器相连。 尾纤的类型 与光纤插塞式光缆缆相似，尾纤有多个类型，例如单模、多模、单芯、双芯等等。以下是通用ST/SC/LC/FC尾纤的图解样本。 除了上述普通类型外，还有束状和带状尾纤，这两种尾纤都是可分支尾纤。此外还有一种特殊的防水尾纤，防水尾纤严格按照国际电工委员会IEC标准制造，插入损耗低，回波损耗高，具有良好的互换性和重复推拉性能，使用非常方便。防水尾纤带有结实的护套和防水密封头部连接器，可以用于恶劣的环境中。
光模块的光纤跳线挑选攻略 随着光通信技术的飞速发展，光模块也从最初体积较大的GBIC模块逐渐发展成为可支持10G速率的SFP+光模块、可支持40G速率QSFP+光模块以及可支持100G速率的CFP光模块和QSFP28光模块。我们知道，光模块通常和光纤跳线一起使用，但是，由于具体应用不同，不同光模块的工作波长、接口类型、传输距离等都各不相同，因此，使用的光纤跳线也必定各有差别。为了帮助用户更好地了解哪些光模块应该和哪些跳线一起使用，本教程将详细介绍光模块的光纤跳线挑选攻略。 光模块的光纤跳线挑选攻略 要给光模块挑选合适的光纤跳线，首先要从传输媒介、接口、传输距离和数据速率4个方面来了解光模块，进而选择与之相应的光纤跳线。 传输媒介 现代电信网络的传输媒介主要有光缆和铜缆两种，因此，光模块可以分为用于光纤链路的光
RS232转485
Rs232转Rs485接线图时间:2010-04-15来源:本站整理作者:电路图之家 RS232 TO RS485 连接口电路图介绍： 1、15 PIN公接头第5脚、第6脚为，I/O E、I/O F；第12脚、第13脚为，+5V Out、Ground。 2、9 PIN母插头第3脚、第4脚为，RS-485B、RS-485A；第5脚、第9脚为Ground、+5V。 3、将电阻依上图接至最后一颗装置之接头上(焊接电阻时，请勿直接焊在接头上)。 4、使用RS485联机时，需先使用RS232通讯至马达，写入以下程序方可执行 RS485联机功能，程序代码如下： SADDR1 OCHN(RS4,1,N,9600,1,8,C) END 最后再搭配RS-232 转RS-485转换器即可通讯。 RS232和RS485有什么区别吗？ 有区别的，RS-232是全双工的是可以支持同时双向通信，但是只能支持点对点通信，而RS-485是半双工的，但是可以支持点对多点通信。485存在一个仲裁的机制，其中的区别，我复制一个我原先的一个回答给你吧。
这个是根据协议来的，485总线设备是带有地址码的，打个比方吧，232串口通信就是两个人通过电话进行通信，肯定只能点对点，而485则是教室里面一个老师和很多个学生交谈，当老师（主控设备）点名（即轮询到某个485地址码）要求某个学生（从设备）回答问题，这个学生如果没有翘课（从设备故障或者通信故障）的话，就应答站起来回答问题。在老师点名，学生答问的过程中，都是只有一个人发言，因为485总线有这样的仲裁机制，所以才可以实现点到多点的通信，而232的则没有这个机制，所以不行。不知道这样是否清楚。如果想了解详细的情况，有485，232上的疑问，可以给邮件：szhaiwangxing@https://www.360docs.net/doc/ed7243284.html,
计算机网络中的数据传输介质
教学目标 了解数据传输介质的概念及分类 了解网络中常用的传输介质 教学内容 传输介质的基本概念 传输介质是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。常用的传输介质可分为有线（双绞线、同轴电缆和光 纤）和无线两类。 双绞线 双绞线分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两类，可以用于传输模拟或数字信号，常用点到点连接，也 可用于多点连接。在三种有线传输介质中，双绞线的地理范 围最小、抗干扰性最低，但价格最便宜，是当前使用最普遍 的传输介质。 同轴电缆 同轴电缆有基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种基本类型。其中，基带同轴电缆用来传输数字信号，宽带同轴电 缆可以传输模拟或数字信号。同轴电缆可用于点到点连接或 多点连接。在三种有线传输介质中，同轴电缆的地理范围中 等、抗干扰性中等，价格也中等。 光纤 光纤分单模光纤和多模光纤两种，只能单向传输数字
信号，用于点到点连接。在三种有线传输介质中，光纤性能最好、传输距离长、不受电磁干扰或噪声影响、体积小、重量轻，但价格也是最高的。 无线介质 常用的无线介质是无线电波和微波等。无线传输不需铺设网络传输线，而且网络终端移动方便。其中，微波通信常用的有地面微波通信和卫星通信两种。 重点/难点 双绞线和光纤的特点及应用 传输介质的基本概念 传输介质基本概念 数据传输介质是指传送信息的载体，是通信网络中发送方和接收方之间的物理通路。因此，传输介质也称传输媒体、传输媒介或传输线路。 1. 传输介质的分类 通信介质分为有线介质和无线介质两大类。网络中常用的有线介质是双绞线、同轴电缆和光纤；常用的无线介质是无线电波、微波和红外线等。 2. 传输介质的特性 数据传输的质量除了与传送的数据信号及收发两端的设备特性有关外，还直接与通信线路本身的机械和电气特性有
视距测量方法
方法简介 视距测量是利用经纬仪、水准仪的望远镜内十字丝分划板上的视距丝在视距尺（水准尺）上读数，根据光学和几何学原理，同时测定仪器到地面点的水平距离和高差的一种方法。这种方法具有操作简便、速度快、不受地面起伏变化的影响的优点，被广泛应用于碎部测量中。但其测距精度低，约为：1/200-1/300。 一、视距测量原理 1．视线水平时的距离与高差公式 欲测定A、B两点间的水平距离D及高差h，可在A点安置经纬仪，B 点立视距尺，设望远镜视线水平，瞄准B点视距尺，此时视线与视距尺垂直。求得上，下视距丝读数之差。上，下丝读数之差称为视距间隔或尺间隔。 2．视线倾斜时的距离与高差公式 在地面起伏较大的地区进行视距测量的，必须使视线倾斜才能读取视距间隔。由于视线不垂直于视距尺，故不能直接应用上述公式。 二、视距测量的观测与计算 施测时，安置仪器于A点，量出仪器高i，转动照准部瞄准B点视距尺，分别渎取上、下、中三丝的读数，计算视距间隔。再使竖盘指标水准管气泡居中(如为竖盘指标自动补偿装置的经纬仪则无此项操作)，读取竖盘读数，并计算竖直角。用计算器计算出水平距离和高差。 三、视距测量误差及注意事项 1．视距测量的误差 读数误差用视距丝在视距尺上读数的误差，与尺子最小分划的宽度、水平距离的远近和望远镜放大倍率等因素有关，因此读数误差的大小，视使用的仪器，作业条件而定。 垂直折光影响祝距尺不同部分的光线是通过不同密度的空气层到达望远镜的，越接近地面的光线受折光影响越显著。经验证明，当视线接近地面在视距尺上读数时，垂直折光引起的误差较大，并且这种误差与距离的平方成比例地增加。 视距尺倾斜所引起的误差视距尺倾斜误差的影响与竖直角有关，尺身倾斜对视距精度的影响很大。
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超详细的光模块介绍 光模块发展简述 光模块分类 按封装：1*9 、GBIC、 SFF、SFP、XFP、SFP+、X2、XENPARK、300pin等。按速率：155M、622M、1.25G、2.5G、4.25G、10G、40G等。 按波长：常规波长、CWDM、DWDM等。 按模式：单模光纤（黄色）、多模光纤（橘红色）。 按使用性：热插拔（GBIC、 SFP、XFP、XENPAK）和非热插拔（1*9、SFF）。封装形式
光模块基本原理 光收发一体模块（Optical Transceiver) 光收发一体模块是光通信的核心器件，完成对光信号的光-电/电-光转换。由两部分组成：接收部分和发射部分。接收部分实现光-电变换，发射部分实现电-光变换。 发射部分： 输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器(LD)或发光二极管(LED)发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路(APC)，使输出的光信号功率保持稳定。 接收部分： 一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号，经前置放大器后输出相应码率的电信号，输出的信号一般为PECL电平。同时在输入光功率小于一定值后会输出一个告警信号。
光模块的主要参数 1. 传输速率 传输速率指每秒传输比特数，单位Mb/s 或Gb/s。主要速率：百兆、千兆、2.5G、4.25G和万兆。 2.传输距离 光模块的传输距离分为短距、中距和长距三种。一般认为2km 及以下的为短距离，10～20km 的为中距离，30km、40km 及以上的为长距离。 ■光模块的传输距离受到限制，主要是因为光信号在光纤中传输时会有一定的损耗和色散。 注意： ? 损耗是光在光纤中传输时，由于介质的吸收散射以及泄漏导致的光能量损失，这部分能量随着传输距离的增加以一定的比率耗散。
传输介质
3.2 传输介质 -------------------------------------------------------------------------------- 传输介质是网络中信息传输的媒体，是网络通信的物质基础之一。传输介质的性能特点对传输速率、通信距离、可连接的网络结点数目和数据传输的可靠性均有很大的影响，根据不同的通信要求，必须合理地选择传输介质。在网络中常用的传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤和无线电等。 3.2.1双绞线 双绞线是最常用的传输介质，它是由两根绝缘的铜导线用规则的方法绞合而成，称为一对双绞线，如图3-4所示。通常把若干对双绞线(2对或4对)，捆成一条电缆并以坚韧的护套包裹着，以减小各对导线间的电磁干扰。每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色，即橙白、橙、绿白、绿、蓝白、蓝、棕白和棕色，以便于用户区分不同的线对。双绞线绞合的目的是为了减少信号在传输中的串扰及电磁干扰。双绞线常用于模拟语音信号或数字信号的传输。 1. 双绞线的分类 双绞线是网络中最常用的传输介质，尤其在局域网方面。 ⑴根据屏蔽类型，双绞线分为屏蔽双绞线(STP)和非屏蔽双绞线(UTP)两大类。 ①非屏蔽双绞线 该类双绞线的外面只有一层绝缘胶皮，因而重量轻、易弯曲，安装、组网灵活，比较适合于结构化布线。在无特殊要求的小型局域网中，尤其在星型网络拓扑结构中，常使用这种双绞线电缆，如图3-5所示。 ②屏蔽双绞线 屏蔽双绞线的最大特点在封装在其中的双绞线与外层绝缘皮之间有一层金属材料，如图3-6所示。这种结构能减少辐射，防止信息被窃听，同时还具有较高的数据传输速率。如：5类屏蔽双绞线在100米内传输速率可达到155Mbps ，而同样条件下非屏蔽双绞线的传输速率只能达到100Mbps 。但由于屏蔽双绞线的价格相对较高，安装相对较困难，且必须采用特殊的连接器，技术要求也比非屏蔽双绞线高，因此屏蔽双绞线只使用在大型的局域网环境中。 ⑵根据传输数据的特点，双绞线又可分为3类、4类、5类和超5等类别。其特点及用途见表3-1。 表3-1 双绞线性能和用途
视距测量计算公式
如图8-5所示，如果我们把竖立在B 点上视距尺的尺间隔MN ，化算成与视线相垂直的尺间隔M ′N ′，就可用式（8-2）计算出倾斜距离L 。然后再根据L 和垂直角α，算出水平距离D 和高差h 。 从图8-5可知，在△EM ′M 和△EN ′N 中，由于φ角很小（约34′），可把∠EM ′M 和∠EN ′N 视为直角。而∠MEM ′=∠NEN ′=α，因此 ααααcos cos )(cos cos MN EN ME EN ME N E E M N M =+=+='+'='' 式中M ′N ′就是假设视距尺与视线相垂直的尺间隔l ′， 图8-5 视线倾斜时的视距测量原理
MN 是尺间隔l ，所以 αcos l l =' 将上式代入式（8-2），得倾斜距离L αcos Kl l K L ='= 因此，A 、B 两点间的水平距离为： αα2cos cos Kl L D == （8-4） 式（8-4）为视线倾斜时水平距离的计算公式。 由图8-5可以看出，A 、B 两点间的高差h 为： v i h h -+'= 式中 h ′——高差主值（也称初算高差）。 α ααα2sin 2 1 sin cos sin Kl Kl L h = ==' （8-5） 所以 v i Kl h -+=α2sin 2 1 （8-6） 式（8-6）为视线倾斜时高差的计算公式。
二、视距测量的施测与计算 1．视距测量的施测 （1）如图8-5所示，在A 点安置经纬仪，量取仪器高i ，在B 点竖立视距尺。 （2）盘左（或盘右）位置，转动照准部瞄准B 点视距尺，分别读取上、下、中三丝读数，并算出尺间隔l 。 （3）转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，并计算垂直角α。 （4）根据尺间隔l 、垂直角α、仪器高i 及中丝读数v ，计算水平距离D 和高差h 。 2．视距测量的计算 例8-1 以表8-1中的已知数据和测点1的观测数据为例，计算A 、1两点间的水平距离和1点的高程。 解 ()[]m 14.15784812cos m 574.1100cos 2 2 1 ='''?+??==αKl D A v i Kl h A -+=α2sin 2 1 1
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RS232C串口通信接线方法 一般情况下，接口电路经常使用的有7条信号线，连接方法如下： GND------------GND TXD------------RXD RXD------------TXD RTS------------CTS CTS------------RTS DTR------------DSR DSR------------DTR 如果是三线制的RS232通信，只接GND、RXD、TXD即可。 上面是对微机标准串行口而言的,还有许多非标准设备,如接收GPS数据或电子罗盘数据,只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连,彼些交叉,信号地对应相接,就能百战百胜。 串口调试中要注意的几点： 1、不同编码机制不能混接,如RS232C不能直接与RS422接口相连,必须通过宇泰的RS232/RS485/RS422转换器才能连接; 2、线路焊接要牢固,不然程序没问题,却因为接线问题误事; 3、串口调试时,准备一个好用的调试工具,如串口调试助手、串口精灵等,有事半功倍之效果;强烈建议不要带电插拨串口,插拨时至少有一端是断电的,否则串口 易损坏。 RS232是最通常的用处是连接到一个MODEM，其他拥有RS232接口的设备包括打印机、数据采集模块、测试装置和控制回路。它具有以下优点： (1) 它是无处不在的，每一台PC机都有一个或者更多的。 (2) 在微控制器中，接口芯片使得将一个5V串口转换成RS-232变的更容易。 (3) 连接距离可以达到50到100ft，大多数的外设接口都不会用于太长的距离。 (4) 对于一个双向选择，只需要3条导线。一个并行连接器一般需要8条数据线，两条或者更多的控制信号线和几根接地线。 同时RS232也存在着一些缺点：
RS232转RS485
第一章基于485总线灌溉系统的简介 这个设计运用到了上位机即PC机，下位机即单片机，RS-232，RS-485总线，电磁阀，湿度传感器等。利用RS-485总线的可远距离传输特性对各个灌溉区进行监控并分析，接着发出相应的指令，是否需要开启电磁阀进行灌溉。 总的结构框如下： 系统框图
1.1 上位机（PC机） 上位机，一般是指集中控制系统中的PC机。上位机（PC机）主要用来发出操作指令和显示结果数据，除了这些之外，它还可以用来浏览、删除、存储数据并分析数据。 上位机一般分为通讯模块、存储模块、数据模块。 通讯模块一般用于PC机的接受数据与给下位机传递指令； 存储模块用于对一些数据的存储，便于对以后的浏览、删除、总结画曲线图； 数据模块一般用于对下位机传上来的数据与标准数据进行对比，并作出判断，进一步地把指令传给下位机，接着下位机执行该指令。 1.2 电平转换电路 单片机与微机之间以RS-232通讯最为常见，微机对外的两个串口COM1、COM2都是专门为RS-232通信设置的。虽然RS-232的通信方式比较方便，但它也有一些缺点。例如，RS-232只能进行短距离的通信，推出为10米左右。并且抗干扰能力不是很理想。 而RS-485与RS-232相比有很多优点，首先，它的通信距离比前者远得多，通常可以达到数百米甚至千米以上，而且还可以实现多点通信方式，从而建立一个小范围的局域网，因而更有使用价值。并且它采用差模信号传输方式，与地电平关系不大，因而它的抗干扰能力远比前者强多了。 所以需要满足各方面的需要，我们就设计一个RS-232转RS-485的电平转化电路。 1.3 下位机 下位机，一般用来监测考察对象和执行上位机的操作指令。在这里我们用8051单片机作为该设计题目的下位机。考察对象即为土壤的湿度；下位机控制的设备为电磁阀。 下位机一般分为通讯模块、执行模块。 通讯模块一般用于传递给上位机数据并接收上位机的操作指令；
常见的网络传输介质及其工作特点
常见的网络传输介质及其工作特点 现在比较常见的有： 电话线，价格便宜、安装方便，使用DSL技术的情况下可以传输较长距离（例如ADSL的有效距离就有5公里），一般用于宽带网最后一公里的连接。 光纤：价格相对较贵，传输距离很远（单模光纤可以连接到40公里以上），一般用于广域网、城域网、省际骨干网。 双绞线 （1）工作原理：双绞线是现在最普通的传输介质，它由两条相互绝缘的铜线组成，典型直径为1毫米。两根线绞接在一起是为了防止其电磁感应在邻近线对中产生干扰信号。外面再用朔料套套起来。 （2）分类： 非屏蔽双绞线：无屏蔽层，一般由4对双绞线对组成，最长100米，有较好的性价比，被广泛使用。分为1，2，3，4，5，超5类。3类用于10MBPS的传输；5类100MBPS以上的网连接。 屏蔽双绞线：具有一个金属甲套，一般由2对双绞线组成，最长为十几千米，抗干扰性好，性能高，成本高，没有被广泛使用。对电磁干扰具有较强的抵抗能力，适用于网络流量较大的高速网络协议应用。屏蔽双绞线可分为6类、7类双绞线分别可工作于200MHz和600MHz的频率带宽之上，且采用特殊设计的RJ45 插头(座)。 [解释两个个概念]频率带宽(MHz)与线缆所传输的数据的传输速率(Mbps)是有区别的——Mbps衡量的是单位时间内线路传输的二进制位的数量，MHz衡量的则是单位时间内线路中电信号的振荡次数。 同轴电缆 （1）概念：由同轴的内外两条导线构成，内导线是一根金属线，外导线是一条网状空心圆柱导体，内外导线有一层绝缘材料，最外层是保护性塑料外套。金属屏蔽层能将磁场反射回中心导体，同时也使中心导体免受外界干扰，故同轴电缆比双绞线具有更高的带宽和更好的噪声抑制特性。 （2）分类： 一种为50Ω(指沿电缆导体各点的电磁电压对电流之比)同轴电缆，用于数字信号的传输，即基带同轴电缆；分为：粗缆最大距离为2500米，价格高。 细缆按最大长度为185米。 另一种为75Ω同轴电缆，用于宽带模拟信号的传输，即宽带同轴电缆。但需要安装附加信号，安装困难，适用于长途电话网，电视系统，宽带计算机网 3）缺点： 由于物理可靠性不好，易受干拢，由双绞线替代 网络拓扑结构及其特点、IP地址、网络协议 网络拓扑结构 计算机网络中，通信处理机通过线路相互连接成通信子网。人们借用拓扑学的概念，将通信处理机称为节点，将通信线路称为链路，将节点和链路连接的几何构型称为网络的拓扑结构。网络拓扑结构是决定网络性能的主要因素，构造网络时首先要选择合适的网络拓扑结构来物理连接所有的节点及计算机系统。 常见的网络拓扑结构有总线型、环型、星型、树型、网状结构等。 总线型结构 优点：结构简单，价格低廉、安装使用方便。 缺点：故障诊断和隔离比较困难。 环型结构 优点：简化了路径选择控制，传输延迟固定。实时性强。
经纬仪视距法测距
经纬仪视距法测距 视距法测距所用的工具是经纬仪和视距尺。利用经纬仪望远镜中十字丝的上下两根短横丝，在视距尺上读得的上下两数之差以及其他一些数据，即可算出安置仪器点到立尺点的水平距离和高差。一、视距法测距原理 若在等腰三角形中有一条边和一个角为已知，就可以推算出另一条边长，这便是视距法测距的简单工作原理。 二、视距计算公式 （一）视准轴水平时的视距公式 如图，mn p =为视距丝间隔，MFN ∠为定角，F 为物镜前焦点，f 为焦距，s 为物镜离仪器中心的距离，'''N M t =为尺间隔，d’为焦点到视距尺的距离，D’为AB 之间的水平距离。 由图可以看出：MFN ?≌mFn ?，所以有： p f t d =' '，即''t p f d ?= 因 )(''s f d D ++=，故有)(''s f t p f D ++?=。设 p f C =，s f Q +=，则上式改写为：Q t C D +?='' C ——视距乘常数。制造仪器时，一般将C 设计为100。 Q ——视距加常数。对于内调焦望远镜，其加常数接近于0，可忽略不计。 （二）视准轴倾斜时的视距公式 1、水平距离公式
若两点高差很大，则不可能用水平 视线进行视距测量，必须把望远镜视准轴 放在倾斜位置，如尺子仍竖直立着，则视 准轴不与尺面垂直，上面推导的公式就不 适用了。若要把视距尺与望远镜视准轴垂 直，那是办不到的。因此在推导水平距离 的公式时，必须导入两项改正：（1）对于 视距尺不垂直于视准轴的改正；（2）视线 倾斜的改正。水平距离公式为： δ2 S其中：δ为竖角。 =D cos ? 2、高差公式 + ? L h- =δ其中：i为仪器高，L为目标高。 i tg D 三、视距法测距的作业方法 1、将经纬仪安置在测站上，对中、整平； 2、量仪器高i（量至厘米）； 3、将视距尺立于待测点上，用望远镜瞄准视距尺，分别读出上、下视距丝和中丝读数，再读取竖盘读数，并将所有读得的数据记入视距测量手簿中。 4、根据上、下丝视距读数，算出尺间隔t，把竖盘读数换算为竖角，再计算测站到测点的水平距离和高差。
光模块光纤的常用知识.
光模块/光纤的常用知识 以太网交换机常用的光模块有SFP，GBIC，XFP，XENPAK： SFP: Small Form-factor Pluggable transceiver ，小封装可插拔收发器 GBIC ：GigaBit Interface Converter，千兆以太网接口转换器 XFP: 10-Gigabit small Form-factor Pluggable transceiver 万兆以太网接口小封装可插拔收发器 XENPAK: 10 Gigabit EtherNet Transceiver PAcKage万兆以太网接口收发器集合封装 光纤连接器 光纤连接器由光纤和光纤两端的插头组成，插头由插针和外围的锁紧结构组成。根据不同的锁紧机制，光纤连接器可以分为FC型、SC型、LC型、ST型和MTRJ型。 FC连接器采用螺纹锁紧机构，是发明较早、使用最多的一种光纤活动连接器。 SC是一种矩形的接头，由NTT研制，不用螺纹连接，可直接插拔，与FC连接器相比具有操作空间小，使用方便。低端以太网产品非常常见。 LC是由LUCENT开发的一种Mini型的SC连接器，具有更小的体积，已广泛在系统中使用，是今后光纤活动连接器发展的一个方向。低端以太网产品非常常见。 ST连接器是由AT&T公司开发的，用卡口式锁紧机构，主要参数指标与FC和SC连接器相当，但在公司应用并不普遍，通常都用在多模器件连接，与其它厂家设备对接时使用较多。 MTRJ的插针是塑料的，通过钢针定位，随着插拔次数的增加，各配合面会发生磨损，长期稳定性不如陶瓷插针连接器。
光纤知识 光纤是传输光波的导体。光纤从光传输的模式来分可分为单模光纤和多模光纤。 在单模光纤中光传输只有一种基模模式，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽因而适用与高速，长距离的光纤通迅。 在多模光纤中光传输有多个模式，由于色散或像差，这种光纤的传输性能较差，频带窄，传输速率较小，距离较短。 光纤的特性参数 光纤的结构预制的石英光纤棒拉制而成，通信用的多模光纤和单模光纤的外径都为125μm。 纤体分为两个区域：纤芯(Core)和包层(Cladding layer)。单模光纤纤芯直径为8~10μm，多模光纤纤芯径有两种标准规格，芯径分别为62.5μm（美国标准）和50μm（欧洲标准）。 我们在用户资料<安装手册>中经常看到对接口光纤规格有这样的描述：62.5μm/125μm多模光纤，其中62.5μm就是指光纤的芯径，125μm就是指光纤的外径。 单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm。多模光纤使用的光波长多为850 nm。 从颜色上可以区分单模光纤和多模光纤。单模光纤外体为黄色，多模光纤外体为橘红色。 千兆光口自协商 千兆光口可以工作在强制和自协商两种模式。802.3规范中千兆光口只支持1000M速率，支持全双工（Full）和半双工（Half）两种双工模式。 自协商和强制最根本的区别就是两者再建立物理链路时发送的码流不同，自协商模式发送的是/C/码，也就是配置（Configuration）码流，而强制模式发送的是/I/码，也就是idle码流。 千兆光口自协商过程 一、两端都设置为自协商模式 双方互相发送/C/码流，如果连续接收到3个相同的/C/码且接收到的码流和本端工作方式相匹配，则返回给对方一个带有Ack应答的/C/码，对端接收到Ack信息后，认为两者可以互通， 设置端口为UP状态
RS485接线的正确原理图
RS232 通讯原理 ? RS485通讯原理？RS422 是什么？ RS485接线的正确原理图常见的RS485错误接线 RS-232是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为 TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 备注：以上是官方的专业描述，看不懂没有关系，大致有个印象就可以了，有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究，我再用通俗的语言补充描述一下。 RS232通讯的基础知识： RS232通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备（控制器）进行通讯的方式。 通讯距离：9600波特率下建议在13米以内。 通讯速率（波特率Baud Rate）：缺省常用的是9600 bps，常见的还有1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大，传输速度越快，但稳定的传输距离越短，抗干扰能力越差。
光模块应用注意事项
光模块应用注意事项 光模块用于交换机与设备之间传输的载体，是光纤通信系统中的核心器件。光模块内部集成了精密的光学元件和电路元件，在日常使用过程中如果不按规范操作，很容易导致光模块损坏。今天，我们就来讨论一下光模块日常使用规范和注意事项。 光模块功能失效分为发射端失效和接收端失效，分析具体原因，最常出现的问题集中在2个方面：光口污染和损伤，以及ESD（ElectroStatic Discharge）损伤，即"静电放电"。 所以，在光模块使用过程中，我们应注意： 1．光口问题 光链路上各处的损耗衰减都关系到传输的性能，因此要求： 首先，要选择符合入网标准的光纤连接器，光纤连接器要有封帽，不使用时盖上封帽，避免光纤连接器污染而二次污染光模块光口，封帽不使用时应放在防尘干净处保存； 其次，光纤连接器插入是水平对准光口，避免端面和套筒划伤；同时，光模块光口要避免长时间暴露，不使用时加盖光口塞；光口塞不使用时储存在防尘干净处；清洁光模块时根据光口类型选用合适的无尘棉棒蘸上无水酒精插入光口内部，按同一方向旋转擦拭；然后再用干燥的无尘棉棒插入器件光口，按同一方向旋转擦拭；最后，光纤连接器的端面保持清洁，避免划伤；清洁端面时使用干燥无尘棉在手指未接触部分擦拭清洁，每次擦拭不能在同一位置；对脏污严重的接头，则将无尘棉浸无水酒精（不宜过多），按相同方法进行擦拭清洁，并需更换另一干
燥无尘棉按相同方法操作一次，保证接头端面干燥，再进行测试；此类清洁方法需注意擦拭长度要足够，才能保证清洁效果，并且不能在相同位置重复擦拭。 2．ESD损伤 ESD是自然界不可避免的现象，预防ESD从防止电荷积聚和让电荷快速放电两方面着手： A.保持环境的湿度30～75％RH； B.划定专门的防静电区域。选用防静电的地板或工作台； C.使用的相关设备采用并联接地的公共接地点接地，保证接地路径最短，接地回路最小，不能串联接地，应避免采用外接电缆连接接地回路的设计方式； D.在专门的防静电区域中操作，防静电工作区内禁止放置工作不必须的静电产生材料，如未作防静电处理的塑料袋、盒子、泡沫、带子、笔记本、纸片、个人用品等物品，这些材料必须距离静电敏感器件30厘米以上； E.包装和周转的时候，采用防静电包装和防静电周转箱/车； F.禁止对非热插拔的设备，进行带电插拔的操作； G.避免用万用表表笔直接检测静电敏感的管脚； H.对光模块操作时做静电防护工作（如：带静电环或将手通过预先接触机壳等手段释放静电），接触光模块壳体，避免接触光模块PIN脚；
第四章距离测量(精)
第四章距离测量 一、学习目的与要求 学习目的 认识距离测量设备的组成部分及其用途，清楚距离测量原理，掌握距离测量方法。通过实验，达到独立操作仪器设备，完成水平距离的测量、检核、成果整理所必须具备的实践能力。 学习要求 1.认识距离丈量工具，了解钢尺量距的一般方法方法，学会量距成果的整理。 2.清楚视距测量的原理，掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。 3.了解电磁波测距的基本原理原理。 二、课程内容与知识点 1.钢尺量距 丈量工具：钢尺、测钎、垂球、标杆。 直线定线：在两点间定线、两点延长线上定线。 2.一般精度量距方法：前尺手，后尺手。标点、定点、对点、持平投点。往测、返测。相对误差，相对成果。 公式： 3.视距测量 视距测量的原理，视准轴水平、视准轴倾斜。 公式： 观测方法和步骤。
视距常数测定，视距测量误差分析。 掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。 5.电磁波测距简介 电磁波测距仪的分类：激光测距仪、微波测距仪及红外测距仪。 电磁波测距原理：通过光波在两点间传播的时间来确定距离。 公式： L=(1/2ct 三、本章小结 识记：水平距离，直线定线，量距相对误差，往返测量，视距测量，视距常数。 领会:定线原理，钢尺量距的方法，相对误差。视距测量计算公式中各符号的含义。光电测距原理。 应用：用钢尺按往返测，用一般的方法进行距离测量；再用经纬仪按视距测量的方法进行测量；比较计算结果和精度。 四、习题与思考题 1.如何衡量距离测量精度？用钢尺丈量了AB、CD两段距离，AB的往测值为307.82m，返测值为307.72m，CD的往测值为10 2.34m，返测值为102.44m，问两段距离丈量的精度是否相同?哪段精度高? 2.下列为视距测量成果，计算各点所测水平距离和高差。 测站H0=50.OOm 仪器高i=1.56m 中丝读数竖盘读数竖直角高差水平距离高程备注 点号上丝读数 下丝读数 尺间隔 1 1.845 1.40 86°28′ 0.960 2 2.165 1.40 97°24′
光模块常识
光模块的一些常识知识 光纤模块的构成：有发射激（TOSA),接受（ROSSA) 线路板 IC 外部配件 光纤模块接口分为FC型、SC型、LC型、ST型和FTRJ型。RJ45 光收发一体模块分类 按照速率分：以太网应用的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE SDH 应用的155M、622M、2.5G、10G 按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC SFP+ XFP X2 XENPAK 1×9封装--焊接型光模块，一般速率有52M/155M/622M/1.25G，多采用SC接口 SFF封装--焊接小封装光模块，一般速率有155M/622M/1.25G/2.25G/4.25G，多采用LC接口 GBIC封装--热插拔千兆接口光模块，采用SC接口 SFP封装--热插拔小封装模块，目前最高数率可达 155M/622M/1.25G/2.125G/4.25G/8G/10G，多采用LC接口 XENPAK封装--应用在万兆以太网，采用SC接口 XFP封装--10G光模块，可用在万兆以太网，SONET等多种系统，多采用LC接口按照激光类型分：LED、VCSEL、FP LD、DFB LD 按照发射波长分：850nm、1310nm、1550nm等等 按照使用方式分：非热插拔（1×9、SFF），可热插拔（GBIC、SFP、XENPAK、XFP）光纤模块又分单模和多模 单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm。单模光纤的尺寸为 9-10/125μm 它的传输距离一般 10KM 20kM 40KM 70KM 120KM 多模光纤使用的光波长多为850 nm或1310nm.多模光纤50/125μm或 62.5/125μm两种，它的传输距离也不一样，一般千兆环境下50/125μm线可传输550M,62.5/125μm只可以传送330M。(2KM 550M)
TTL电平RS232转RS-485转换器
联系人：何晓锋 电话： TTL电平RS232转RS485光电隔离转换器说明书 一、说明： 由于ABB智能保护设备SPACOM100系列产品的通信接口与普通RS232接口不一样，若没有借助特殊的转换器，ABB智能保护设备SPACOM100系列产品就无法与远方的监控系统相连，本公司为ABB继电器保护SPACOM100系列专门开发的前期产品都是不带光电隔离的，万一碰到雷击等高压打到通信线路上，就有可能将SPACOM100系列产品直接击坏，为此本公司升级的无源光电隔离TTL电平/RS-485转换器就会避免这种情况的发生。 二、应用范围： 将ABB智能保护设备SPACOM100系列产品的TTL电平串行口转换成RS-485 电平,并使之通信距离延长至1200m以上（9600bps 时）。通过RS485网路，方便将ABB智能保护设备信号送至远方监控系统。 三、接线原则： 光电隔离 RS-232/RS RS-485 转换器外形为：一端DB-9针母头，另一端为端子。其中DB-9针公头一端直接接ABB智能保护设备SPACOM100系列产品的TTL 电平串行口，另一端（端子）为转换后的RS-485 信号（含485＋，485－，地），在长距离及终端使用时，为防止信号反射，+A与-B之间接入120Ω匹配电阻。注：另一端拿掉端子时：1接+A，2接+B，3接GND。 四、性能特点： 1、无须外接电源，即可保证远距离传输。 2、一体化接线端子，标准DB9孔串口（另配便携式接线口）。 3、零延时自动转换RS485的信号收发方向，半双工通信接3根线（+A、—B、地）。 4、内置700W/MS抗雷击浪涌保护器和1.5KV抗静电保护。 5、无需CTS 流控，零延时自动转发，也无须修改原有软件，即可使RS232的通讯距离延长1200米，最远通信距离可达 3 公里（9.6Kbps）。 6、支持多机通讯，最多可连接128个节点，保证都是工业级（-40℃TO+125℃）转换器。 7、转换器的隔离电压为2500V，通信速率最高大于19.2Kbps，实际可达38.4Kbps 以上。
RS232转RS485电路图
自制无源RS232-485转换器一、RS-232、RS-422与RS-485的简单介绍
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的。RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。其传送距离最大约为15米，最高速率为20kb/s，并且RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的。所以，RS232只适合于本地通讯使用。 RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到1200米（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用
范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以RS作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。 二、自制RS232-485转换器 电路图： RS232-485转换器主要包括了电源、232电平转换、485电路三部分。本电路的232电平转换电路采用了NIH232或者也可以直接使用MAX232集成电路，485电路采用了MAX485集成电路。为了使用方便，电源部分设计成无源方式，整个电路的供电直接从PC机的RS232接口中的DTR（4脚）和RTS（7脚）窃取。PC串口每根线可以提供大约9mA的电流，因此两根线提供的电流足够供给这个电路使用了。经实验，本电路只使用其中一条线也能够正常工作。使用本电路需注意PC程序必须使串口的DTR和RTS输出高电平，经过D3稳压后得到VCC，经过实际测试，VCC电压大约在4.7V左右。因此，电路中要说D3起的作用是稳压还不如说是限压功能。 MAX485是通过两个引脚RE（2脚）和DE（3脚）来控制数据的输入和输出。当RE为低电平时，MAX485数据输入有效；当DE为高电平时，MAX485数据输出有效。在半双工使用中，通常可以将这两个脚直接相连，然后由PC或者单片机输出的高低电平就可以让MAX485在接收和发送状态之间转换了。由于本电路DTR和RTS都用于了电路供电，因此使用TX线和HIN232的另外一个通道及Q1来控制MAX485的状态切换。平时NIH232的9脚输出高电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE 和DE为低电平而处于数据接收状态。当PC机发送数据时，NIH232的9脚输出低电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为高电平而处于数据发送状态。