참고 삼아 ...
요즘 컴에는 232 포트 조차 없는것 같지만,
RS-232C 는 컴퓨터와 외부 신호 연결에 많이 사용한다.
제어 쪽에서 많이 사용하는 232C 와 422/485 통신 방식을 비교해 보자.
RS-232C RS-485
속도 : ~115.2 Kbps ~1Mbps (거리에 따라 변함/10Mbps 소자도 있음)
전압 : +- 12V (실제는 +- 5V 이상이면 동작) + 5V (일반적으로/3.3V도 있음)
거리 : 약 15m 약 ~1200m
종단저항 : 없음 양 끝단에 120 옴 하나씩
댓수 : 1:1 1: 16/32/ (소자에 따라 최대 255 까지)
대부분 위와 같은 사항은 알고 있다.
그런데 구체적으로는 잘 모르는거 같다.
232는 전압 전달 방식이고 422/485는 전류 전달방식이다.
422/485 케이블의 양 끝단에 120옴 종단저항을 붙이도록 되어 있다.
이 종단 저항의 역할은 ...
파도가 수직벽으로 되어있는 방파제를 때리고 나면 ...
반사되어 반대로 바다로 되돌아 간다.
신호선에서도 같은 현상이 있다.
신호선의 잘라진 끝에서는 신호가 반사되어 다시 반대쪽으로 전달되어 간다. 물론 100% 반사는 아니고 감쇄는 있다.
그래도 계속되는 신호에 노이즈 역할을 충분히 한다.
그래서 그 반사를 줄이기 위하여 신호선의 +와 -를 저항으로 연결해 버린다.
물론 신호선 용량에 따라 규칙은 있다.
보통 TV 안테나 단자에 보면 75옴 / 120옴 표시가 있는것을 본다.
그것이 바로 그 규칙 ...
TV 케이스를 열고 (요주의. 22000V 전압이 흐르고 있음) 안테나 입력단자를 살펴보면
실제로 신호선과 그라운드선 사이를 75옴 저항으로 연결하고 있다.
그런데 영상 신호는 보통 1VPP 로 되어 있으므로...
75옴 양단에 1V 를 만들려면 13.33mA의 전류가 흘러야 한다.
한쪽에만 있는것이 아니고 양쪽에 있으므로 37.5옴 ... 전류는 26.66mA ...
TV 영상신호는 전류 전달방식이다.
232 선에는 종단저항 그런게 없다.
그냥 +12V 냐 -12V 냐에 따라 1 이냐 0 이냐를 구분 한다.
만약에 232 선에 120옴이나 75옴 종단저항을 달면 ... ?
신호가 감쇄되어 모르긴 몰라도(안 해봤으니) 1~2V 수준으로 떨어져 통신이 안될 뿐 아니라
계속 그리되면 회로가 나갈것이다.
422/485는 ?
120 옴 종단저항을 달게 되어 있다. (물론 근거리에서 안달고 해도 통신은 된다.)
양쪽에 달면 합이 60옴 .
거기에 일반적인 TTL 레벨의 전압 즉 2V 수준의 전압이 발생하려면 33.33mA 의 전류가 흘러야 한다.
485 소자는 내부에 차동 OP AMP를 내장하고 있다 .
그리하여 추측컨데 0.1V 이상의 전압차만 생겨도 소자에 따라 통신이 될걸로 본다.(안 해 봤으니 정확한건 아니다.)
그래서 422/485 방식이 232 방식보다 더 멀리 더 노이즈에 강하게 통신이 가능하다.
아울러 232 신호는 소위 Single End 방식이다.
TX, RX, CTS, DTS, RTS, 등 각각의 신호에 대하여 그라운드는 하나다.
물론 그라운드선 자체가 한선은 아니지만 1:1 대응이 되어 있는것이 아니고 공통 그라운드로 되어있다.
422/485는
TX+, TX-, RX+, RX- 와 같이 신호선 각각에 대하여 -선이 1:1로 되어 있다. 즉 Differential 이다.
그게 뭐 중요하냐? ... 라고 할지 모르지만 ...
답은 '노이즈 대처에 중요하다.' 이다.
뭐 구체적으로 어떠냐는 나도 잘 모르지만 ... 그렇다고 하고 ... 실제로 스코프로 찍어 봐도 확실히 노이즈가 적다.
말 나온 김에 하나 더 ...
232 신호선은 구조가 그냥 선 2~3~여러 가닥을 실드시켜 놓았다 ... 심하게는 실드도 없다.
그러면 어느 위치에서 노이즈가 발생하면 선에 따라 영향을 더 받는 선과 덜 받는 선이 생긴다.
그러면 선별로 노이즈 영향이 달라져 노이즈 레벨이 커져 버린다.
422/485 선을 벋겨 보면
두선씩 서로 꼬인 선을 다시 두가닥씩 꼬아 놓았다. (LAN에서 쓰는 UTP 선도 그렇게 되어있다. 실드도 안된 상태로...)
그렇게 꼬아 놓으면 좋은가?
좋다.
어느위치에서 노이즈가 발생하면 꼬이고 꼬인 선은 노이즈에 노출되는 위치와 구간이 거의 비슷하게 된다.
그러면 +선과 -선에 비슷하게 노이즈가 영향을 미쳐 서로 상쇄되게 된다.
뭐 ... 별것도 없으면서
길어져 버렸다.
한마디로
전류 전달이면서
Differential 이고
꼬이고 꼬인(Twist Pair) 선인 485 선이 232C 선 보다
통신이 빠르고, 멀리 되고, 여럿이 되어, 유리하다 .