[네트워크] RS-232, RS-485(시리얼 통신)

■ 직렬 통신 vs 병렬 통신

컴퓨터 및 주변 기기 사이에 데이터를 전송하기 위해서는 통신이 필요하다. 통신에는 여러 개의 채널을 이용해 여러 비트의 데이터를 한꺼번에 전송하는 병렬 통신과, 하나의 채널을 이용해 한 비트씩 순차적으로 데이터를 전송하는 직렬 통신이 있다.

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병렬 통신은 근거리에서 대용량의 데이터를 전송할 때 유리하고, 직렬 통신은 병렬 통신과 비교해 상대적으로 장거리에서 고속으로 통신이 가능하다.

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예를 들어 CPU와 메모리와 같이 가까운 거리에서 대용량의 데이터를 한번에 전송해야 하는 컴퓨터 부품 간의 통신은 병렬 통신을 사용하고, 컴퓨터와 주변 기기를 연결할 때와 같이 먼거리에서 데이터를 전송해야 하는 장치 간의 통신은 직렬 통신을 이용한다.

• 직렬 통신

1. 한 번에 하나의 비트 정보를 전달하는 통신방식

2. 마이크로프로세서와 컴퓨터 외부의 장치 간의 통신에 주로 사용

3. 양단 간 통신거리가 먼 경우 사용

4. 대표적인 직렬 통신 장치 : PC의 COM Port, USB, IEEE1394, PCI Express 등

• 병렬 통신

1. 한 번에 많은 정보를 전달하는 통신방식

2. 마이크로프로세서와 컴퓨터 내의 주변장치 간의 통신에 주로 사용

3. 대량의 정보를 빠른 시간에 병렬 처리(컴퓨터 성능 향상)

4. 마이크로프로세서 자체의 정보 처리량 증가(데이터 비트수 ex. 386, 486, pentium~)

5. 대표적인 병렬 통신 장치 : HDD, Memorym, FDD, Video Card 등

	직렬 통신	병렬 통신
통신거리	원거리 전송 유리 컴퓨터와 외부 장비간 통신	단거리 전송 컴퓨터 내 디바이스 간 통신
데이터 전송량	적음	많음
기술 구현	구현 기술 단순	구현 기술 복잡
비용	구현 비용 저렴	구현 비용 고가
대표장치 예시	PC의 R-232 포트	HDD IDE 케이블
사용 환경	실시간의 작은 데이터 처리를 요구하는 환경	많은 양의 데이터를 처리해야 하는 환경
사용 예시	산업현장의 각종 제어장비 통신에 사용	컴퓨터 내부 장치간 통신 CPU와 HDD, Memory 통신

 

일반적으로 컴퓨터 내의 장치와 정보교환을 할 때는 통상적으로 고속의 통신속도를 필요로 하여 한꺼번에 많은 정보를 처리할 수 있는 병렬 통신 방식을 선호한다. 하지만 모든 경우에 병렬 통신 방식을 사용할 수 없다. 이유는 통신거리의 제한성, 구현 상의 기술적인 어려움과 비용이 고가라는 점 때문이다. 또한 어플리케이션 자체가 고속의 통신 속도를 필요로 하지 않을 경우도 있다. 이러한 이유로 컴퓨터가 외부와의 통신을 할 때는 직렬 통신 방식을 많이 사용한다.

■ 시리얼 통신(Serial Communication)

시리얼 통신은 직렬 통신이라는 의미로 서로 다른 컨트롤러를 직렬로 연결하여 통신하는 방법 중의 하나이다. 대표적으로 RS-232, RS-485 등이 있다.

■ RS-232 통신

RS(Recommended Standard)는 추천 규격이라는 뜻의 약자이며 232는 특정 규격에 대한 식별번호로 원래 명칭은 EIA(Electronic Industries Alliance, 미국전자산업협회)-232이다.

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RS-232는 컴퓨터와 주변 장치를 연결하는 규격으로 모뎀, 프린터, 마우스, 전원공급장치, 외부 데이터 저장장치 등을 연결하는데 사용되었다. 데이터를 1비트씩 차례대로 보내는 방식인 직렬 전송 방식의 가장 일반적인 규격이다.

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9핀 커넥터로 두개의 제어장치가 1:1로 접속되어 전이중(full duplex)방식으로 직렬 접속된 것으로 TXD(송신), RXD(수신), GRD(접지) 등 3개의 선으로 통신을 하며 Xon/Xoff라 불리우는 소프트웨어적인 방법으로 제어한다.

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RS-232 방식은 노이즈의 영향을 받기 쉽고 통신속도가 느리고 통신거리가 짧다는 단점이 있으나 동작모드에서 알 수 있듯이 하나의 신호 전송에 한개의 전송 선로가 필요하기 때문에 비용절감 효과가 있다.

■ RS-485 통신

RS-485는 마찬가지로 컴퓨터와 주변 장치 사이에 직렬 전송 방식으로 데이터를 주고 받도록 하는 통신 규격이다. RS-485는 동일한 데이터 회선을 통해 최대 32개의 연결된 모든 장치들이 같은 라인에서 데이터를 주고 받을 수 있다. RS-485 버스의 모든 슬레이브 디바이스들은 마스터 디바이스를 거치지 않고 다른 32개의 슬레이브 디바이스와 통신할 수 있다. 또한 최대 32개의 마스터로 네트워크를 구성할 수 있는데, 칩의 성능에 따라 128개 또는 256개의 마스터로도 구성이 가능하다.

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RS-485는 2핀 터미널 블록 커넥터로 RS-485는 N:N bus로 연결되어 건설현장이나 공장에서 많이 사용된다.

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RS-485는 RXD+와 TXD+ 또는 RXD-와 TXD- 와 같이 2개의 선이 필요하다. 데이터를 보낼 때는 TXD+, TXD-를 모드로 사용하고 수신 시는 RXD+, RXD- 모드로 사용한다.

	RS-232	RS-485
동작모드	Single Ended	Differential
최대 Driver/Receiver 수	1 Driver, 1 Receiver	32 Receiver / 256
최대통달거리	15m	1.2km
최고통신속도	20Kbps	10Mbps
지원전송방식	Full Duplex	Half Duplex
최대출력전압	-25V ~ +25V	-7V ~ +12V
최대입력전압	-15V ~ +15V	-7V ~ +12V