직렬 통신은 데이터 통신에서 가장 기본적인 방식 중 하나로, 데이터가 비트 단위로 연속적으로 전송되는 방식을 의미합니다. 이 글에서는 가장 널리 사용되는 직렬 통신 표준인 RS232, RS422, RS423, RS485에 대해 알아보겠습니다.
직렬 통신에는 여러 표준이 있으며, 각각의 표준은 특정한 요구 사항에 맞게 설계되었습니다.
직렬통신 RS232, RS422, RS423, RS485 차이요약
각 표준의 주요 특성을 요약하여 비교하였습니다. RS232는 간단하고 저렴한 통신을 제공하지만, 거리와 속도에서 제한이 있습니다. 반면, RS422와 RS485는 차동 신호 방식을 사용하여 더 긴 거리와 빠른 속도를 지원하며, 여러 장치 간의 통신을 가능하게 합니다. RS423는 RS232와 RS422의 특성을 결합한 혼합형 표준입니다.
| 표준 | 신호 방식 | 전압 레벨 | 최대 통신거리 | 전송 속도 | 멀티드롭 지원 |
|---|---|---|---|---|---|
| RS232 | 단일 종단 | -3V ~ -15V +3V ~ +15V | 15m | 20kbps | 지원하지 않음 |
| RS422 | 차동 신호 | ±2V ~ ±6V | 1200m | 10Mbps | 1송신기, 다수신기 |
| RS423 | 단일 종단 | ±3.6V ~ ±12V | 1200m | 100kbps | 다송신기, 다수신기 |
| RS485 | 차동 신호 | ±1.5V ~ ±5V | 1200m | 35Mbps | 다송신기, 다수신기 |
각 표준은 고유한 장점과 단점을 가지고 있으며, 응용 분야에 따라 적합한 표준을 선택하는 것이 중요합니다. RS485는 강력한 산업용 통신을 제공하며, RS232는 간단한 데이터 전송에 여전히 많이 사용됩니다. 이러한 직렬 통신 표준은 다양한 산업과 응용 분야에서 필수적인 역할을 합니다.
RS232, RS422, RS423, RS485 차이 상세
아래 표는 RS-232, RS-423, RS-422, RS-485 표준 간의 주요 차이점을 한눈에 볼 수 있도록 정리한 것입니다.
| 사양 | RS-232 | RS-423 | RS-422 | RS-485 |
|---|---|---|---|---|
| 작동 방식 | 단일 종단 | 단일 종단 | 차동 | 차동 |
| 한 라인에 연결 가능한 드라이버와 수신기의 총 수 | 1 드라이버, 1 수신기 | 1 드라이버, 10 수신기 | 1 드라이버, 10 수신기 | 1 드라이버, 32 수신기 |
| 최대 케이블 길이 | 50피트 (약 15미터) | 4000피트 (약 1200미터) | 4000피트 (약 1200미터) | 4000피트 (약 1200미터) |
| 최대 데이터 전송 속도 | 460kb/s | 100kb/s | 10Mb/s | 30Mb/s |
| 최대 드라이버 출력 전압 | +/-25V | +/-6V | -0.25V ~ +6V | -7V ~ +12V |
| 로드된 상태에서의 드라이버 출력 신호 레벨 (최소) | +/-5V ~ +/-15V | +/-3.6V | +/-2.0V | +/-1.5V |
| 언로드된 상태에서의 드라이버 출력 신호 레벨 (최대) | +/-25V | +/-6V | +/-6V | +/-6V |
| 드라이버 부하 임피던스 (Ohms) | 3k ~ 7k | >=450 | 100 | 54 |
| 하이 Z 상태에서의 최대 드라이버 전류 (전원 ON 시) | 해당 없음 | 해당 없음 | 해당 없음 | +/-100uA |
| 하이 Z 상태에서의 최대 드라이버 전류 (전원 OFF 시) | +/-6mA @ +/-2V | +/-100uA | +/-100uA | +/-100uA |
| 슬루율 (최대) | 30V/uS | 조정 가능 | 해당 없음 | 해당 없음 |
| 수신기 입력 전압 범위 | +/-15V | +/-12V | -10V ~ +10V | -7V ~ +12V |
| 수신기 입력 감도 | +/-3V | +/-200mV | +/-200mV | +/-200mV |
| 수신기 입력 저항 (Ohms) | 3k ~ 7k | 4k 이상 | 4k 이상 | >=12k |
직렬통신 RS232, RS422, RS423, RS485 세부사항 정리
1. RS232
RS232는 1960년대에 개발된 직렬 통신 표준으로, 가장 오래되고 널리 사용되는 표준 중 하나입니다. RS232는 주로 컴퓨터와 주변 장치 간의 통신에 사용되며, 대표적으로 PC의 COM 포트를 통해 데이터 전송이 이루어집니다.
- 신호 방식: RS232는 단일 종단(single-ended) 신호 방식을 사용합니다. 이는 각 신호 라인이 그라운드와 연결되어 있다는 의미입니다.
- 전압 레벨: 신호의 논리 “1”은 -3V에서 -15V, 논리 “0”은 +3V에서 +15V 사이의 전압으로 표현됩니다.
- 통신 거리: 최대 통신 거리는 약 15m(50피트)이며, 전송 속도는 20kbps까지 가능합니다.
- 커넥터: RS232는 일반적으로 9핀(DB-9) 또는 25핀(DB-25) 커넥터를 사용합니다.
RS232는 간단하고 저렴하지만, 통신 거리와 속도에 한계가 있으며 노이즈에 취약하다는 단점이 있습니다.
2. RS422
RS422는 RS232의 단점을 보완하기 위해 개발된 표준입니다. RS422는 차동 신호(differential signaling)를 사용하여 노이즈 저항성과 전송 거리를 개선했습니다.
- 신호 방식: RS422는 차동 신호 방식을 사용합니다. 이는 각 신호가 두 개의 선을 통해 전송되며, 두 신호 간의 전압 차이로 데이터가 인식된다는 의미입니다. 이러한 방식은 외부 전자기 간섭(EMI)에 대해 더 높은 저항성을 가집니다.
- 전압 레벨: RS422의 전압 레벨은 ±2V에서 ±6V입니다.
- 통신 거리: RS422는 최대 1200m(4000피트)까지 통신이 가능하며, 전송 속도는 10Mbps에 달할 수 있습니다.
- 멀티드롭(Multidrop): RS422는 하나의 송신기와 여러 개의 수신기가 있는 멀티드롭 네트워크를 지원합니다.
RS422는 긴 거리와 고속 통신을 필요로 하는 산업 자동화 및 제어 시스템에서 많이 사용됩니다.
3. RS423
RS423는 RS232와 RS422의 혼합형 표준으로, 단일 종단 신호 방식을 사용하면서도 RS422에서 제공하는 더 긴 전송 거리와 더 높은 노이즈 저항성을 제공합니다.
- 신호 방식: RS423는 단일 종단 신호 방식을 사용하지만, 더 넓은 전압 범위를 지원하여 신호 안정성을 높였습니다.
- 전압 레벨: RS423의 전압 레벨은 ±3.6V에서 ±12V 사이입니다.
- 통신 거리: 최대 통신 거리는 1200m(4000피트)이며, 전송 속도는 100kbps까지 가능합니다.
- 멀티드롭: RS423는 여러 송신기와 수신기가 있는 멀티드롭 네트워크를 지원합니다.
RS423는 RS422와 비슷한 응용 분야에서 사용될 수 있지만, 상대적으로 덜 널리 사용됩니다.
4. RS485
RS485는 RS422의 확장형 표준으로, 가장 강력한 직렬 통신 표준 중 하나입니다. RS485는 산업 환경에서의 통신 요구를 충족하기 위해 설계되었습니다.
- 신호 방식: RS485는 차동 신호 방식을 사용하며, 최대 32개의 송신기와 수신기가 하나의 버스에서 통신할 수 있습니다.
- 전압 레벨: RS485의 전압 레벨은 ±1.5V에서 ±5V 사이입니다.
- 통신 거리: RS485는 최대 1200m(4000피트)까지 통신이 가능하며, 전송 속도는 35Mbps에 달할 수 있습니다.
- 멀티드롭: RS485는 다중 송신기와 수신기를 지원하는 풀 이중(Full-Duplex) 및 반이중(Half-Duplex) 모드를 지원합니다.
RS485는 산업 자동화, 데이터 수집, 제어 시스템 등 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 특히, 다중 장치 간의 장거리 통신이 필요한 경우에 적합합니다.