비동기식 시리얼 통신(UART통신) 방식 중 가장 중요한 물리적인 규격인 RS485,RS232 에 대하여 공부하겠다.
본문에 앞써, 시리얼 통신에 대한 글을 보지 않았다면, 보고 오는 것을 추천하겠다.
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시리얼 통신 (Serial Communication)
시리얼 통신이란? 시리얼 통신은 직렬 연결이라는 뜻을 가지고 있으며, 직렬 연결은 한번 에 하나의 비트단위로 1(High)과 0(Low)의 신호로 데이터를 전송하는 통신 방법을 말한다. 이러한 시리얼
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RS(Recommanded Standard)통신은 디바이스와 디바이스간의 통신을 위해 EIA협회에서 규정하여 만들어졌다.
예를 들면 옛날의 PC와 프린터기가 가장 대표적인 예 이다.
RS통신은 시리얼 통신 방식중에 비동기식 (데이터를 언제 주고받을지 정해져 있지 않음) 방식의
통신을 사용한다.
네트워크에서도 다뤘듯이 통신은 인터넷을 사용하는 것만을 의미하지 않는다. 주변기기와 데이터를 주고 받고 사용하는 것도 통신인 것이다. HDMI 케이블도 디스플레이와 통신하기 위해 만들어진 단자이다. USB 또한 마찬가지이다.
RS485, RS232도 USB와 HDMI 케이블처럼 디바이스와 디바이스간의 통신, 즉 통신중에서도 비동기식 시리얼 통신을 위한 물리적인 규격 일 뿐이다. (포트, 가닥 수 등등)
왜 사용하는가?
과거 RS232, RS485 규격은 PC와 주변기기를 연결하기 위해서 많이 쓰여졌다. 하지만 지금 PC는 대부분 USB라는 규격을 사용한다. 그럼에도 지금까지 많이 사용되고 있는 이유는 산업 장비 때문이다. 많은 산업용 장비들은 현재 까지도 RS485 또는 RS232 통신 인터페이스를 사용한다. LS산전 PLC에도 RS485와 RS232 통신단자를 볼 수 있다.
산업 장비의 특정 데이터를 얻어오거나 또는 제어 할 목적으로 RS485/232 규격을 사용하는 것이다.
( 이렇게 산업장비에서 데이터를 얻고 장비를 제어하는 것이 설비와 연동하는 것이다. )
어떠한 산업 장비가 데이터를 주고받기 위해 RS485/232통신을 지원한다면 쉽게 통신 인터페이스를 사용하기만 하면 복잡한 과정 없이 데이터를 얻거나 줄 수 있다.
산업장비 통신 프로토콜인 Modbus RTU 프로토콜 또한 물리적인 규격 RS485위에서 동작하도록 최적화가 되어있다.
RS232 통신
| 규격 | 내용 | 비고 |
| 통신 단말 수 | 1:1 (Point to Point) | |
| 최대거리 | 약 15m | 통신속도(bps)가 높으면 거리는 짧아진다. |
| 최대통신속도 | 20Kb/s | |
| 통신방법 | 전이중 통신 | 동시에 송,수신이 가능 |
| 논리 레벨 | 24V | 1일때 +12V ,0일때 -12V |
통상적으로 RS232 통신은 3개의 신호선만 있으면 통신이 가능하다.
나머지 신호선들은 디바이스와 디바이스의 간단한 통신의 경우에는 많이 사용되지는 않는다.
GND의 경우 디바이스 자체의 RS232 인터페이스에 내장 되어 있는것이 대부분이며 사실 상 2개의 신호선으로 통신하는 것에 최적화 되어 있다.
| 신호명 | 방향 | 설명 |
| DCD (Data carrier detect) | In | 외부 장치가 송수신이 가능한 상태임을 알려주는 신호 |
| RX (Receive data) | In | 외부 장치에서 들어오는 데이터를 받는 신호 |
| TX (Transmit data) | Out | 외부 장치로 데이터를 보낼 때 나가는 신호 |
| DTR (Data terminal ready) | Out | 외부 장치에게 송수신이 가능한 상태임을 알리는 신호 |
| GND (Signal ground) | - | |
| DSR (Data set ready) |
In | 외부 장치가 데이터를 받을 준비가 됐다는 신호 |
| RTS (Request to send) |
Out | 외부장치에게 데이터를 받을 준비가 됐음을 알리는 신호 |
| CTS (Clear to send) |
In | 외부장치가 데이터를 받을 준비가 됐음을 나타내는 신호 |
| RI (Ring indicator) |
- |
RS485 통신
| 규격 | 내용 | 비고 |
| 통신 단말 수 | N:N | 최대 32개, Point to Multi Point |
| 최대거리 | 1.2Km | 통신속도(bps)가 높으면 거리는 짧아진다. |
| 최대통신속도 | 10Mbps | |
| 통신방법 | 반이중통신 | 송신 중에 수신 불가, 수신 중에 송신 불가 |
| 논리 레벨 | 12V | 1일때 +6V ,0일때 -6V |
RS485 통신은 2선식과 4선식 통신 방법이 있다. 보통 간단하게 2선식으로 2개의 신호선을 사용하여 통신한다.
RX+,RX- / TX+,TX- 으로 구분하여 표기한다.
2개의 신호선 (RX+,RX- 또는 TX+,TX-)를 사용할 경우 반이중 통신.
4개의 신호선을 사용할 경우 전이중 통신이다.
나머지 신호선에 대한 설명은 RS232와 별 다를게 없다.
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