区别：RS-232、RS-422、RS-485

# RS-232、RS-422、RS-485 串行通信标准对比

RS-232、RS-422、RS-485 是三种常见的 **串行通信标准**（均由美国电子工业协会 EIA 制定），核心用于设备间的短距离数据传输，但在电气特性、通信能力、适用场景上差异显著。以下从 **核心差异维度**、**技术细节对比**、**典型应用场景** 三方面详细解析：

### 一、核心差异总览（一句话区分）
* **RS-232**：单端通信，点对点（1 对 1），抗干扰弱，适合短距离（15 米内）低速传输（如电脑与打印机、PLC 调试）；

* **RS-422**：差分通信，点对多（1 主多从，1 对 10），抗干扰强，适合中距离（1200 米内）高速传输（如工业设备间单向数据采集）；

* **RS-485**：差分通信，总线型（多主多从，1 对 32/128），抗干扰强，支持双向通信，是工业现场最通用的总线标准（如传感器组网、楼宇自控）。

### 二、技术细节对比（表格清晰呈现）
| 对比维度 | RS-232 | RS-422 | RS-485 |
| --------- | ----------------------------- | ----------------------------------------- | --------------------------------- |
| **通信方式** | 单端通信（以地为参考，传输 “信号 - 地” 的电压差） | 差分通信（传输 “A 线 - B 线” 的电压差，与地无关） | 差分通信（同 RS-422，电气特性兼容） |
| **信号引脚** | 多引脚（常用 3 根：TX 发送、RX 接收、GND 地） | 4 根（TX+、TX-、RX+、RX-，全双工） | 2 根（A 线、B 线，半双工；可扩展全双工） |
| **拓扑结构** | 点对点（仅 1 个主设备、1 个从设备） | 点对多（1 个主设备、最多 10 个从设备，单向） | 总线型（最多 32 个标准节点 / 128 个增强节点，支持多主） |
| **传输距离** | 最大 15 米（波特率≤20kbps 时） | 最大 1200 米（波特率≤100kbps 时） | 最大 1200 米（波特率≤100kbps 时） |
| **传输速率** | 最高 20kbps（15 米内） | 最高 10Mbps（10 米内） | 最高 10Mbps（10 米内） |
| **抗干扰能力** | 弱（单端信号易受共模干扰，如电源噪声） | 强（差分信号抵消共模干扰，适合工业环境） | 强（同 RS-422，且支持总线终端匹配） |
| **通信方向** | 全双工（TX、RX 独立，可同时收发） | 全双工（需单独的发送 / 接收差分对） | 半双工（A/B 线共用，需通过使能引脚控制收发；全双工需额外布线） |
| **电平标准** | 逻辑 1：-15V\~-3V；逻辑 0：+3V\~+15V | 逻辑 1：A 线电压＞B 线 200mV；逻辑 0：B 线电压＞A 线 200mV | 同 RS-422（电平兼容，可直接连接） |
| **终端匹配** | 无需（传输距离短，干扰小） | 需在总线两端加 120Ω 终端电阻（减少信号反射） | 需在总线两端加 120Ω 终端电阻（关键，否则高速传输易出错） |

### 三、关键技术细节解析（为什么有这些差异？）

#### 1. 单端通信 vs 差分通信：抗干扰的核心
* **RS-232 单端通信**：

信号通过 “TX 线 - 地” 或 “RX 线 - 地” 传输，电压差以 “地” 为基准。但工业现场中，不同设备的 “地” 可能存在电位差（共模电压），会直接叠加到信号上，导致数据错误（比如设备 A 地电位 0V，设备 B 地电位 5V，信号会被偏移 5V，超出逻辑阈值）。

→ 结论：仅适合无干扰的近距离场景（如办公室、实验室）。

* **RS-422/485 差分通信**：

信号通过 “A 线” 和 “B 线” 的**电压差**传输（而非对地）。例如：发送 “1” 时 A 线比 B 线高 200mV，发送 “0” 时 B 线比 A 线高 200mV。即使环境中有共模干扰（如 A、B 线同时被叠加 5V 噪声），A-B 的电压差仍不变，干扰被抵消。

→ 结论：抗干扰能力极强，是工业现场（电机、变频器多，噪声大）的首选。

#### 2. 拓扑结构：决定 “能连接多少设备”
* **RS-232 点对点**：

仅支持 1 主 1 从（如电脑串口连 PLC），无法多设备组网 —— 因为 TX/RX 引脚是固定的，多设备同时发送会导致信号冲突。

* **RS-422 点对多（单向）**：

主设备有独立的 “发送差分对（TX+、TX-）”，所有从设备的 “接收差分对（RX+、RX-）” 并联在主设备的发送线上。主设备可向所有从设备发数据，但从设备无法向主设备回传（单向），且从设备间不能通信。

* **RS-485 总线型（双向）**：

所有设备的 A、B 线共用一条总线，通过 “使能引脚（DE/RE）” 控制设备的 “发送 / 接收” 状态（半双工）：

* 设备要发送数据时，置高 DE/RE，切换为 “发送模式”；

* 设备要接收数据时，置低 DE/RE，切换为 “接收模式”。

支持多主设备（如两个 PLC 可互相发数据），也支持多从设备（如 32 个传感器连 1 个 PLC），组网灵活性最高。

#### 3. 传输距离与速率的关系（所有标准通用）
三种标准的 “最大传输距离” 均与 “波特率（传输速率）” 成反比：
* 低速传输（如 9600bps）：RS-422/485 可达到 1200 米；

* 高速传输（如 10Mbps）：RS-422/485 仅能传 10 米（信号衰减和反射会导致错误）。

RS-232 受限于单端通信，即使低速也只能传 15 米。

### 四、典型应用场景（帮你选对标准）
| 标准 | 适用场景 | 具体例子 |
| ------ | ----------------- | -------------------------------- |
| RS-232 | 近距离、无干扰、1 对 1 通信 | 电脑串口调试 PLC、串口打印机、条码扫描枪 |
| RS-422 | 中距离、单向数据采集（1 主多从） | 生产线传感器向 PLC 单向传数据、雷达数据传输 |
| RS-485 | 工业现场组网、双向通信（多主多从） | 楼宇自控（温湿度传感器组网）、智能家居总线、PLC 与变频器通信 |

### 五、常见误区澄清
1. **“RS-485 可以替代 RS-422 吗？”**

可以。RS-485 的电气特性与 RS-422 兼容，若将 RS-485 配置为 “1 主多从、单向传输”，就是 RS-422 的功能；反之 RS-422 无法实现 RS-485 的多主双向通信。

2. **“RS-485 总线可以无限接设备吗？”**

不可以。标准 RS-485 芯片支持最多 32 个节点（设备），增强型芯片支持 128 个；超过需加 “RS-485 中继器” 扩展（每个中继器可增加 32 个节点，同时延长传输距离）。

3. **“RS-232 转 RS-485 后，传输距离就能到 1200 米吗？”**

是的。通过 “RS-232/485 转换器”，可将电脑的 RS-232 信号转为 RS-485 差分信号，利用 RS-485 的抗干扰和长距离特性，实现 1200 米内的通信（需注意转换器的波特率匹配）。

综上，选择哪种标准的核心逻辑是：**先看 “是否需要多设备组网”，再看 “传输距离和抗干扰需求”** —— 工业现场优先 RS-485，近距离 1 对 1 优先 RS-232，单向多从场景可选 RS-422（或用 RS-485 兼容）。