RS232 / RS422 / RS485 정리

# RS232 / RS422 / RS485 정리

마이크로프로세서는 주변장치를 통해서 외부와 정보를 교환할 수 있으며, 

일반적으로 정보를 외부와 교환하는 방법으로는 병렬통신과 직렬통신 2가지로 나뉩니다.

일반적으로 컴퓨터내의 장치와 정보교환을 할 때는 통상적으로 고속의 통신속도를 필요로하여

한 꺼번에 많은 정보를 처리할 수 있는 병렬통신 방식을 주로 사용합니다.

이는 대량의 정보를 빠른 시간에 한 꺼번에 처리 하므로써, 컴퓨터의 성능을 향상 시킬 수 가 있기

때문인데, 이러한 방법의 대표적인 것이 마이크로프로세서 자체의 정보 처리량을 증가시키는 것이며

이것은 데이터 비트의 수로써 표현됩니다.

하지만 모든 경우에 병렬통신 방식을 사용할 순 없습니다.

이유는, 통신거리의 제한성, 구현상의 기술적인 어려움과 비용이 너무 비싸다는 점 때문입니다.

또, 어플리케이션 자체가 고속의 통신속도를 필요로 하지 않을 경우도 있습니다.

이러한 이유로 컴퓨터가 외부와의 통신을 할 때는 직렬통신 방식을 많이 사용합니다.

직렬통신 방식이란 데이터비트를 1개의 비트 단위로 외부로 송수신하는 방식으로,

구현 하기가 쉽고, 멀리갈 수가 있고, 기존의 통신선로(전화선 등)를 쉽게 활용할 수가 있어

비용 절감이 크다는 장점이 있습니다. 

직렬통신의 대표적인 것으로 모뎀, LAN, RS232 및 X.25 등이 있습니다.

직렬통신을 크게 비동기 방식과 동기 방식 2가지로 나눌 수 있으며,

RS232 통신을 비동기 통신 방식으로 생각하는 것이 대부분 입니다.

하지만, RS232는 비동기식 통신 컨트롤러에서 나오는 디지털 신호를 외부와

인터페이스 시키는 전기적인 신호 방식 중 하나 입니다.

비동기식 통신 컨트롤러를 일반적으로 

UART(Universal Asynchronous Receiver / Transmitter)라고 부릅니다.

UART에서 나오는 신호는 보통 TTL 신호 레벨을 갖기 때문에 노이즈에 약하고, 

통신거리에 제약이 있습니다.

이러한 TTL 신호를 입력받아 노이즈에 강하고 멀리갈 수 있게 해주는 인터페이스 IC를

LINE DRIVER/RECEIVER 라 부르며, 대표적인 것이 RS232, RS422, RS485 입니다.

위의 표 내용처럼, RS-232과 RS-423(No Differential, Single-Ended 통신 방식, 

Single-Ended 방식의 케이블 길이는 최대 6m, Diffrential 방식의 케이블 길이는 최대 25m) 통신방식은 RS422와 RS485에 비해서 

통신속도가 늦고 통신거리가 짧은 단점이 있으나 동작모드에서 알 수 있듯이 하나의 신호 전송에 하나의 전송 선로가

필요하기 때문에 비용절감의 장점이 있습니다.(RS422인 경우 하나의 신호 전송에 2개의 전송 선로가 필요 합니다.

RS232 는 Half Duplex, Full Duplex 모두 지원하며, 

RS423, RS422 도 사용에 따라서 Full Duplex 도 지원 합니다. 

하지만, RS485는 Half Duplex만 지원합니다.

현재의 RS422 또는 RS485 칩의 경우 위의 표에 나와있는 Driver와 Receiver의 수 보다도 훨씬 많이 지원하고 있으며,

RS485인 경우 최대 256의 노드를 갖는 칩도 있습니다.

# RS232

DCD(Data Carrier Detect)	모뎀이 상대편 모뎀과 전화선등을 통해서 접속이 완료되었을 때 상대편 모뎀이  캐리어 신호를 보내오며 이 신호를 검출하였음 컴퓨터 또는 터미널에게 알려주는 신호 선
RX(RXD, Receive Data)	외부 장치에서 들어오는 직렬통신 데이터를 입력받는 신호선
TX(TXD, Transmit Data)	비동기식 직렬통신 장치가 외부 장치로 정보를 보낼 때 직렬통신 데이터가 나오는 신호선
DTR(Data Terminal Ready)	컴퓨터 또는 터미널이 모뎀에게 자신이 송수신 가능한 상태임을 알리는 신호선  일반적으로 컴퓨터등이 전원 인가 후 통신 포트를 초기화 한 후 이 신호를 출력
DSR(Data Set Ready)	모뎀이 컴퓨터 또는 터미널에게 자신이 송수신 가능한 상태임을 알려주는 신호선  일반적으로 모뎀에게 전원 인가 후 모뎀이 자신의 상태를 파악한 후 이상이 없을 때 이신호를 출력
RTS(Ready To Send)	컴퓨터와 같은 DTE 장치가 모뎀 또는 프린터와 같은 DCE 장치에게 데이터를 받을 준비가  됐음을 나타내는 신호선
CTS(Clear To Send)	모뎀 또는 프린터와 같은 DCE 장치가 컴퓨터와 같은 DTE 장치에게 데이터를 받을 준비가  됐음을 나타내는 신호선
RI(Ring Indicator)	상대편 모뎀이 통신을 하기위해서 먼저 전화를 걸어오면 전화 벨이 울리게 됩니다.  이때 이 신호를 모뎀이 인식하여 컴퓨터 또는 터미널에게 알려주는 신호선이며,  일반적으로 컴퓨터가 이 신호를 받게되면 전화벨 신호에 응답하는 프로그램을 인터럽터등을 통해서   호출하게 됩니다.

  RS232는 Point-to-Point 방식 입니다.

* RS232 Connection Reference. https://goo.gl/yLdDgr

# RS422

일반적으로 사용되는 신호선은 TXD+, TXD-, RXD+, RXD- 입니다. 나머지 신호선은 거의 사용되지 않습니다.

RS232 와의 차이는 하나의 신호선에 두 개의 라인이 필요한데, 신호선명 뒤에 +, -로써 구분표기 합니다.

즉, 예를들면 RS232의 TXD 신호선이 RS422에서는 TXD+ 와 TXD-로 나누어질 뿐 입니다. 

* RS422 Connection Reference. https://goo.gl/pfvqjk

# RS485

RS485는 RS232나 RS422처럼 Full Duplex가 아닌 Half Duplex 전송방식만 지원하기 때문에 RS422의 Multi-Drop 모드의

슬레이브처럼 RS485의 모든 마스터는 TXD 신호를 멀티포인트 버스(RS485의 모든 마스터가 공유하는 신호라인)에 접속

또는 단락시켜야만 할 뿐만 아니라 RXD 신호 역시 모드에 따라서는 접속, 단락의 제어를 하여야 합니다.

RS485에서는 Echo 모드와 Non Echo 모드 두 가지가 있습니다. 

* RS485 Connection Reference. https://goo.gl/oz3NKo