EIA-485

TIA-485-A (Überarbeitung von EIA-485) ⓘ
Norm	ANSI/TIA/EIA-485-A-1998 Genehmigt: März 3, 1998 Erneut bestätigt: Dezember 7, 2012
Physikalische Medien	Symmetrisches Verbindungskabel
Netzwerktopologie	Punkt-zu-Punkt, Mehrfachverzweigung, Mehrpunkt
Maximale Geräte	Mindestens 32 Einheitslasten
Maximale Entfernung	Nicht festgelegt
Betriebsart	Verschiedene Empfängerstufen: Binär 1 (AUS) (Voa-Vob < -200 mV) binär 0 (EIN) (Voa-Vob > +200 mV)
Verfügbare Signale	A, B, C
Steckertypen	Nicht festgelegt

RS-485, auch bekannt als TIA-485(-A) oder EIA-485, ist ein Standard, der die elektrischen Eigenschaften von Treibern und Empfängern zur Verwendung in seriellen Kommunikationssystemen definiert. Die elektrische Signalisierung ist symmetrisch, und es werden Mehrpunktsysteme unterstützt. Die Norm wird gemeinsam von der Telecommunications Industry Association und der Electronic Industries Alliance (TIA/EIA) veröffentlicht. Digitale Kommunikationsnetze, die diese Norm umsetzen, können über große Entfernungen und in elektrisch verrauschten Umgebungen effektiv genutzt werden. Mehrere Empfänger können in einem linearen Multidrop-Bus an ein solches Netz angeschlossen werden. Diese Eigenschaften machen RS-485 zu einem nützlichen Werkzeug in industriellen Steuerungssystemen und ähnlichen Anwendungen. ⓘ

EIA-485, auch als RS-485 bezeichnet, ist ein Industriestandard für eine physische Schnittstelle für die asynchrone serielle Datenübertragung. Die symmetrische Leitung erhöht die elektromagnetische Verträglichkeit. ⓘ

Übersicht

RS-485 unterstützt kostengünstige lokale Netzwerke und Multidrop-Kommunikationsverbindungen und verwendet die gleiche Differenzialsignalisierung über verdrillte Zweidrahtleitungen wie RS-422. Es ist allgemein anerkannt, dass RS-485 mit Datenraten von bis zu 10 Mbit/s oder, bei niedrigeren Geschwindigkeiten, mit Entfernungen von bis zu 1.200 m (4.000 ft) verwendet werden kann. Als Faustregel gilt, dass die Geschwindigkeit in Bit/s multipliziert mit der Länge in Metern 10⁸ nicht überschreiten sollte. Ein 50 Meter langes Kabel sollte also nicht schneller als 2 Mbit/s übertragen. ⓘ

Im Gegensatz zu RS-422, dessen Treiberschaltung nicht abgeschaltet werden kann, verwenden RS-485-Treiber eine Logik mit drei Zuständen, die es ermöglicht, einzelne Sender zu deaktivieren. Dies ermöglicht es RS-485, lineare Bustopologien mit nur zwei Drähten zu realisieren. Die Geräte, die sich entlang einer Reihe von RS-485-Drähten befinden, werden als Knoten, Stationen oder Geräte bezeichnet. Die empfohlene Anordnung der Drähte ist eine Reihe von Punkt-zu-Punkt-Knoten, d.h. eine Linie oder ein Bus, nicht ein Stern-, Ring- oder mehrfach verbundenes Netzwerk. Stern- und Ringtopologien werden aufgrund von Signalreflexionen oder einer zu niedrigen oder zu hohen Abschlussimpedanz nicht empfohlen. Wenn eine Sternkonfiguration unvermeidlich ist, sind spezielle RS-485-Repeater erhältlich, die bidirektional auf jeder Strecke auf Daten warten und diese dann an alle anderen Strecken weiterleiten. ⓘ

Typisches Vorspannungsnetzwerk zusammen mit Abschluss. Vorspannungs- und Abschlusswerte sind in der RS-485-Norm nicht festgelegt. ⓘ

Im Idealfall sind die beiden Enden des Kabels mit einem Abschlusswiderstand versehen, der über die beiden Drähte geschaltet ist. Ohne Abschlusswiderstände können Signalreflexionen am nicht abgeschlossenen Ende des Kabels zu Datenfehlern führen. Abschlusswiderstände verringern auch die Empfindlichkeit gegenüber elektrischem Rauschen aufgrund der niedrigeren Impedanz. Der Wert jedes Abschlusswiderstandes sollte dem Wellenwiderstand des Kabels entsprechen (typischerweise 120 Ohm für verdrillte Paare). Der Abschlusswiderstand umfasst auch Pull-up- und Pull-down-Widerstände, um eine ausfallsichere Vorspannung für jede Datenleitung für den Fall einzurichten, dass die Leitungen nicht von einem Gerät angesteuert werden. Auf diese Weise werden die Leitungen auf bekannte Spannungen vorgespannt, und die Knoten interpretieren das Rauschen von nicht angesteuerten Leitungen nicht als tatsächliche Daten; ohne Vorspannungswiderstände schwimmen die Datenleitungen so, dass die Empfindlichkeit gegenüber elektrischem Rauschen am größten ist, wenn alle Gerätestationen still sind oder nicht mit Strom versorgt werden. ⓘ

Norm

Die EIA kennzeichnete früher alle ihre Normen mit dem Präfix "RS" (Recommended Standard), aber die EIA-TIA ersetzte "RS" offiziell durch "EIA/TIA", um die Herkunft ihrer Normen zu kennzeichnen. Die EIA hat sich offiziell aufgelöst und die Norm wird nun von der TIA als TIA-485 weitergeführt, aber Ingenieure und Anwendungshandbücher verwenden weiterhin die Bezeichnung RS-485. Die erste Ausgabe von EIA RS-485 stammt vom April 1983. ⓘ

RS-485 spezifiziert nur die elektrischen Eigenschaften des Generators und des Empfängers: die physikalische Schicht. Sie spezifiziert oder empfiehlt kein Kommunikationsprotokoll; andere Normen definieren die Protokolle für die Kommunikation über eine RS-485-Verbindung. Das Vorwort der Norm verweist auf das Telecommunications Systems Bulletin TSB-89, das Anwendungsrichtlinien enthält, einschließlich der Datensignalisierungsrate im Verhältnis zur Kabellänge, der Länge der Stichleitung und der Konfigurationen. ⓘ

Abschnitt 4 definiert die elektrischen Eigenschaften von Generator (Sender oder Treiber), Empfänger, Transceiver und System. Zu diesen Merkmalen gehören: Definition einer Einheitslast, Spannungsbereiche, Leerlaufspannungen, Schwellenwerte und Transiententoleranz. Außerdem werden drei Generatorschnittstellen (Signalleitungen) definiert: A, B und C. Die Daten werden auf A und B übertragen, C dient als Massebezug. In diesem Abschnitt werden auch die logischen Zustände 1 (aus) und 0 (ein) durch die Polarität zwischen den Anschlüssen A und B definiert. Ist A im Verhältnis zu B negativ, ist der Zustand binär 1. Die umgekehrte Polarität (A +, B -) ist binär 0. Die Norm weist den beiden Zuständen keine logische Funktion zu. ⓘ

Vollduplex-Betrieb

RS-485 kann wie RS-422 durch die Verwendung von vier Drähten voll-duplex betrieben werden. Da es sich bei RS-485 jedoch um eine Mehrpunkt-Spezifikation handelt, ist dies in vielen Fällen weder notwendig noch wünschenswert. RS-485 und RS-422 können mit gewissen Einschränkungen zusammenarbeiten. ⓘ

Umsetzer, Repeater und Sterntopologie

Es gibt Konverter zwischen RS-485 und RS-232, die es einem Personal Computer ermöglichen, mit entfernten Geräten zu kommunizieren. Durch den Einsatz von Repeatern können sehr große RS-485-Netzwerke gebildet werden. In TSB-89A, Application Guidelines for TIA/EIA-485-A wird die Verwendung einer Sterntopologie nicht empfohlen. ⓘ

Anwendungen

RS-485-Signale werden in einer Vielzahl von Computer- und Automatisierungssystemen verwendet. In einem Computersystem können SCSI-2 und SCSI-3 diese Spezifikation verwenden, um die physikalische Schicht für die Datenübertragung zwischen einem Controller und einem Laufwerk zu implementieren. RS-485 wird für die Datenkommunikation mit niedriger Geschwindigkeit im Fahrzeugbus von Verkehrsflugzeugen verwendet. Es erfordert eine minimale Verdrahtung und kann die Verdrahtung auf mehrere Sitze verteilen, was das Gewicht reduziert. ⓘ

Sie werden in speicherprogrammierbaren Steuerungen und in Fabrikhallen verwendet. RS-485 wird als physikalische Schicht verwendet, die vielen standardisierten und proprietären Automatisierungsprotokollen zugrunde liegt, die zur Implementierung industrieller Steuerungssysteme verwendet werden, einschließlich der gängigsten Versionen von Modbus und Profibus. DH 485 ist ein proprietäres Kommunikationsprotokoll, das von Allen-Bradley in seinen industriellen Steuergeräten verwendet wird. Es ermöglicht die Kommunikation zwischen PCs und Industriesteuerungen durch den Einsatz einer Reihe von speziellen Schnittstellengeräten. Da es sich um ein Differenzialprotokoll handelt, ist es resistent gegen elektromagnetische Störungen durch Motoren und Schweißgeräte. ⓘ

In Theatern und Veranstaltungsorten werden RS-485-Netzwerke zur Steuerung von Beleuchtungs- und anderen Systemen verwendet, die das DMX512-Protokoll verwenden. RS-485 dient als physikalische Schicht für die digitale Audioverbindung AES3. ⓘ

RS-485 wird auch in der Gebäudeautomatisierung eingesetzt, da die einfache Busverdrahtung und die große Kabellänge ideal für die Verbindung entfernter Geräte sind. Es kann zur Steuerung von Videoüberwachungssystemen oder zur Verbindung von Sicherheitskontrolltafeln und Geräten wie Kartenlesern für die Zugangskontrolle verwendet werden. ⓘ

Es wird auch in der digitalen Befehlssteuerung (DCC) für Modelleisenbahnen verwendet. Die externe Schnittstelle zur DCC-Zentrale ist häufig RS-485, die von Handsteuergeräten oder zur Steuerung der Anlage in einer vernetzten PC-Umgebung verwendet wird. In diesem Fall werden modulare 8P8C-Steckverbinder verwendet. ⓘ

Protokolle

RS-485 definiert kein Kommunikationsprotokoll, sondern lediglich eine elektrische Schnittstelle. Obwohl viele Anwendungen RS-485-Signalpegel verwenden, sind die Geschwindigkeit, das Format und das Protokoll der Datenübertragung nicht durch RS-485 festgelegt. Die Interoperabilität selbst ähnlicher Geräte verschiedener Hersteller wird nicht allein durch die Einhaltung der Signalpegel gewährleistet. ⓘ

Signale

RS-485 3-Draht-Verbindung ⓘ

RS-485-Signalzustände

Signal	Markierung (logisch 1)	Leerzeichen (logisch 0) ⓘ
A	Niedrig	Hoch
B	Hoch	Niedrig

Die RS-485-Differenzleitung besteht aus zwei Signalen:

• A, das für eine logische 1 niedrig und für eine logische 0 hoch ist und,
• B, das für logisch 1 hoch und für logisch 0 niedrig ist. ⓘ

Da eine Markierung (logisch 1) traditionell (z. B. bei RS-232) mit einer negativen Spannung und eine Leerstelle (logisch 0) mit einer positiven Spannung dargestellt wird, kann A als nicht invertierendes Signal und B als invertierend betrachtet werden. Die RS-485-Norm besagt (umschrieben):

• Bei einem Aus-Zustand, einer Markierung oder einer logischen 1 ist der A-Anschluss des Treibers im Verhältnis zum B-Anschluss negativ.
• Im Zustand "Ein", "Leerzeichen" oder "logisch 0" ist der A-Anschluss des Treibers im Verhältnis zum B-Anschluss positiv. ⓘ

Die Wahrheitstabellen der meisten gängigen Bausteine, beginnend mit dem SN75176, zeigen die Ausgangssignale invertiert. Dies entspricht der A/B-Bezeichnung, die fälschlicherweise von den meisten Herstellern von differenziellen Transceivern verwendet wird:

• Intersil, wie im Datenblatt für den Transceiver ISL4489 zu sehen
• Maxim, wie im Datenblatt für den Transceiver MAX483 und für den 3,3-V-Mikrocontroller der neuen Generation, den MAX3485, zu sehen ist
• Linear Technology, siehe Datenblatt für den LTC2850, LTC2851, LTC2852
• Analog Devices, wie im Datenblatt für den ADM3483, ADM3485, ADM3488, ADM3490, ADM3491 angegeben
• FTDI, wie in ihrem Datenblatt für den USB-RS485-WE-1800-BT zu sehen

Diese Hersteller sind alle falsch (aber konsequent), und ihre Praxis ist weit verbreitet. Das Problem besteht auch bei Anwendungen mit speicherprogrammierbaren Steuerungen. Bei der Verwendung von A/B-Bezeichnungen ist Vorsicht geboten. Häufig wird eine alternative Nomenklatur verwendet, um Verwirrung bei der A/B-Bezeichnung zu vermeiden:

• TX+/RX+ oder D+ als Alternative für B (High für Mark, d. h. Leerlauf)
• TX-/RX- oder D- als Alternative für A (niedrig für Markierung, d. h. Leerlauf) ⓘ

RS-485-standardkonforme Treiber liefern einen Differenzausgang von mindestens 1,5 V über eine 54-Ω-Last, während standardkonforme Empfänger einen Differenzeingang von bis zu 200 mV erkennen. Diese beiden Werte bieten einen ausreichenden Spielraum für eine zuverlässige Datenübertragung selbst bei starker Signalverschlechterung über das Kabel und Steckern. Diese Robustheit ist der Hauptgrund, warum sich RS-485 gut für die Vernetzung über große Entfernungen Netzwerke in verrauschten Umgebungen. ⓘ

Zusätzlich zu den Anschlüssen A und B kann ein optionaler dritter Anschluss vorhanden sein (die TIA-Norm verlangt für den ordnungsgemäßen Betrieb einen gemeinsamen Rückweg zwischen allen Schaltungsmassen entlang der symmetrischen Leitung), der SC, G oder Referenz genannt wird und vom Empfänger zur Messung der A- und B-Spannungen verwendet wird. Diese Verbindung kann verwendet werden, um das Gleichtaktsignal zu begrenzen, das den Empfängereingängen aufgeprägt werden kann. Die zulässige Gleichtaktspannung liegt im Bereich von -7 V bis +12 V, d. h. ±7 V zusätzlich zum Signalbereich von 0-5 V. Die Nichteinhaltung dieses Bereichs führt im besten Fall zu einer Signalverfälschung und im schlimmsten Fall zu einer Beschädigung der angeschlossenen Geräte. ⓘ

Es muss darauf geachtet werden, dass eine SC-Verbindung, insbesondere bei langen Kabelstrecken, nicht dazu führt, dass versucht wird, ungleiche Erdungen miteinander zu verbinden - es ist ratsam, die SC-Verbindung mit einer Strombegrenzung zu versehen. Erdungen zwischen Gebäuden können sich um eine geringe Spannung unterscheiden, aber mit sehr niedriger Impedanz und daher der Möglichkeit katastrophaler Ströme - genug, um Signalkabel, Leiterbahnen und Transceiver-Geräte zu schmelzen. ⓘ

RS-485 schreibt keine Stecker oder Pinbelegung vor. Die Schaltkreise können mit Schraubklemmen, D-Subminiatur-Steckern oder anderen Arten von Steckern abgeschlossen werden. ⓘ

Die Norm geht nicht auf die Abschirmung von Kabeln ein, gibt aber einige Empfehlungen für bevorzugte Methoden zur Verbindung der gemeinsamen Signalreferenz und der Masse des Gerätegehäuses. ⓘ

Beispiel einer Wellenform

Das nachstehende Diagramm zeigt die Potenziale der Stifte A (rot) und B (blau) einer RS-485-Leitung während der Übertragung eines Bytes (0xD3, niedrigstwertiges Bit zuerst) von Daten mit einer asynchronen Start-Stopp-Methode. ⓘ

A-Signal in rot, B in blau dargestellt ⓘ

Allgemeines

Schaltbild eines EIA-422/EIA-485-Receivers ⓘ

Schaltbild eines EIA-422/EIA-485-Transmitters ⓘ

EIA-485 benutzt ein Leitungspaar, um den invertierten und einen nichtinvertierten Pegel eines 1-Bit-Datensignals zu übertragen. Am Empfänger wird aus der Differenz der beiden Spannungspegel das ursprüngliche Datensignal rekonstruiert. Das hat den Vorteil, dass sich Gleichtaktstörungen nicht auf die Übertragung auswirken und somit die Störsicherheit vergrößert wird. Im Gegensatz zu EIA-232 sind so wesentlich längere Übertragungsstrecken und höhere Taktraten möglich. Gegenüber dem EIA-422-Standard besitzen die Sender durch einen integrierten Widerstand kurzschlussfeste Ausgangsstufen, so dass auch ein Gegensenden zweier Sender nicht zu Defekten führt. An einem Adernpaar dürfen außerdem mehrere Sender und mehrere Empfänger angeschlossen sein („Multipoint“). ⓘ

Im Gegensatz zu anderen Bussen sind bei EIA-485 nur die elektrischen Schnittstellenbedingungen definiert. Das Protokoll kann anwendungsspezifisch gewählt werden. Deshalb werden sich EIA-485-Geräte unterschiedlicher Applikationen oder Hersteller i. Allg. nicht verstehen. Sollen Daten transportiert werden, bedient man sich zur Zeichenübertragung oft des Universal Asynchronous Receiver Transmitter-Protokolls (UART), bekannt von RS-232-Schnittstellen. Meist werden hier acht gleichwertige Bits pro Rahmen übertragen. ⓘ

Nicht definiert ist, wie die Treiberfreigabe erfolgt. Sehr weit verbreitet ist die Steuerung durch RTS, sowohl bei EIA-232–EIA-485–Konvertern als auch in der Firmware in USB–EIA-485–Konvertern auf der Basis von CDC. Gängig ist auch die Aktivierung durch Sendedaten und Rückfall nach Zeitablauf. Da die korrekte Zeitspanne direkt von der Bitrate abhängt, ist deren Wert kritisch. USB–EIA-485–Konverter „kennen“ das Ende der Sendedaten und sind daher einfacher in ihrer Anwendung. ⓘ

Standard

Namensgebend ist die Electronic Industries Alliance (EIA), die ihre Standards früher mit der Bezeichnung RS für Radio Sector herausgab. Mit der Erweiterung auf Fachgebiete über die Radiotechnik hinaus blieb zwar das Präfix erhalten, war aber offiziell keine Abkürzung mehr. Heute wird RS meist als Recommended Standard gelesen. Der Standard wird inzwischen von der Telecommunications Industry Association (kurz TIA) verwaltet, hat die Bezeichnung TIA-485-A und den Titel Electrical Characteristics of Generators and Receivers for Use in Balanced Digital Multipoint Systems (ANSI/TIA/EIA-485-A-98) (R2003). Der letzte Teil der Bezeichnung besagt, dass der Standard im Jahr 2003 ohne technische Änderungen bestätigt wurde. ⓘ

Technik

Die symmetrische Leitung der EIA-485-Schnittstelle arbeitet senderseitig mit Signalspannungen von mindestens ±1,5 V, höchstens ±6 V. Typischerweise verwendet der Treiber eine Brückenschaltung, sodass die Signalamplitude knapp unter der Betriebsspannung von z. B. 5 V oder 3,3 V liegt. Die Schaltschwelle des Empfängers muss im Bereich ±0,2 V liegen. Im Gegensatz zur massebezogenen EIA-232-Schnittstelle oder zur alten TTY-Stromschnittstelle der Fernschreiber ist durch den symmetrischen Aufbau der Signalleiter ein 485-Empfänger gegenüber Gleichtaktstörungen weitgehend unempfindlich. ⓘ

Die Schnittstelle benutzt in der Regel nur ein Adernpaar und wird halbduplex betrieben, mit zwei Aderpaaren ist Vollduplexbetrieb möglich. Die Verbindung ist multipointfähig, das heißt, es können bis zu 32 Teilnehmer (oder Unit Loads, eine hypothetische Lastgröße) an den EIA-485-Bus angeschlossen werden. Es existieren Transceiverbausteine, die ½, ¼ oder sogar nur ⅛ Unit Load darstellen. Diese Bausteine haben dann gegenüber einem normalen Transceiver einen doppelten, vierfachen oder achtfachen Eingangswiderstand. Damit können Netzwerke mit bis zu 256 Teilnehmern (⅛ Unit Load) aufgebaut werden. Üblicherweise werden Kabellängen bis zu 1,2 km (4000 ft) und Übertragungsraten bis 10 MBit/s unterstützt, wobei die maximale Übertragungsrate nur bei Leitungslängen bis zu 12 m erreicht wird. Es existieren jedoch auch Lösungen für bis zu 320 Teilnehmer und für Übertragungsraten bis zu 100 MBit/s. Die tatsächlich mögliche maximale Netzwerkgröße und die maximale Übertragungsrate sind außerdem stark vom Aufbau des Netzwerks abhängig. Sterntopologien sind nicht vorgesehen, üblich ist der Aufbau in Kettenform (Daisy Chain). ⓘ

Abschlusswiderstand mit Bias-Netzwerk ⓘ

Signalverlauf mit Bias-Netzwerk ⓘ

Da die EIA-485-Schnittstelle ein Bussystem (im Gegensatz zur Punkt-zu-Punkt-Verbindung bei EIA-232) darstellt, sollten die Leitungsenden (zumindest bei größeren Leitungslängen bzw. größeren Übertragungsraten) abgeschlossen werden. In der Regel wird ein passiver Abschluss durch Verbinden der Signalleitungen über jeweils einen 120-Ω-Widerstand an den beiden Busenden verwendet. Ein optionales Bias-Netzwerk (die 720-Ohm-Widerstände im Bild) verbessert für den Fall inaktiver Leitungstreiber durch eine von null verschiedene Spannung den Störabstand, der sonst lediglich durch die Hysterese des Empfängers gegeben ist. ⓘ

Bei großen Leitungslängen oder abweichenden Erdpotenzialen kann es zu größeren Potentialdifferenzen zwischen den Busteilnehmern kommen, die oberhalb der Gleichtaktunterdrückung liegen und daher die Kommunikation behindern. Das kann durch Mitführen der Masseleitung verbessert und durch galvanische Trennung der Teilnehmer von deren Gerätemasse bzw. lokalen Erdern vermieden werden. ⓘ

EIA-485 spezifiziert nur die elektrischen Eigenschaften des Interfaces, es definiert kein Protokoll und auch keine Steckerbelegung. Deshalb existiert keine einheitliche Pinbelegung eines EIA-485-Steckers, so dass bei Verwendung verschiedener EIA-485-Geräte immer die Dokumentation des Gerätes beachtet werden muss. Beim Profibus, der auf der EIA-485-Norm basiert, werden beispielsweise die Pins 3 und 8 von 9-poligen D-Sub-Steckern und -Dosen für die Datenleitung benutzt. ⓘ

Weite Verbreitung hat EIA-485 auch im Kassenbereich, wo von IBM Drucker und andere Peripheriegeräte über proprietäre Steckverbindungen verbunden werden. ⓘ

Die in der Veranstaltungstechnik zur Lichtsteuerung verwendete DMX-Schnittstelle basiert auf EIA-485. ⓘ

Übersicht über die wichtigsten Spezifikationen

Parameter	Wert ⓘ
Anzahl Empfänger	32 Empfänger
Maximale Leitungslänge	1200 m
Maximale Datenübertragungsrate	12 Mbps
Gleichtakt-Eingangsspannung	−7 V bis +12 V
Eingangswiderstand des Empfängers	12 kΩ (1 Unit Load)
Eingangsempfindlichkeit des Empfängers	±200 mV

Transmitter DI DE Y Z H H H L L H L H x L Z Z

Receiver A − B RE RO ⓘ UID ≥ 0,2 V L H 0,2 V > UID > −0,2 V L n. def. UID ≤ −0,2 V L L x H Z Open L n. def.

Die nicht invertierte Leitung wird meist mit B oder + oder ..P (positiv) gekennzeichnet, die invertierte mit A, − oder ..N. Bei zwei Busleitungen wäre das z. B. + und − oder RXTX-P und RXTX-N, bei vier Busleitungen entsprechend TX+, TX−, RX+, RX−. Masse ist z. B. SG für Signal Ground. ⓘ

EIA-485 und EIA-422

Aufgrund der großen Ähnlichkeit werden EIA-485 und EIA-422 oft synonym verwendet, EIA-422 wird als Untermenge des EIA-485-Standards angesehen. Beide Standards sind aber nicht zu 100 % miteinander kompatibel. EIA-485-Bauteile können zwar ohne Probleme in EIA-422-Netzwerken verwendet werden, aber nicht umgekehrt. Wichtige Unterschiede sind:

• EIA-422-Bauteile besitzen in der Regel keinen Driver-Enable, mit dem der Sender abgeschaltet werden kann. In einem Netzwerk mit mehreren Treibern können EIA-422-Bauteile deshalb nicht eingesetzt werden, da es sonst dazu kommen kann, dass zwei Treiber gegeneinander treiben. EIA-422-Bauteile sind nicht dagegen geschützt.
• Bei EIA-422-Bauteilen, die doch über einen Driver-Enable verfügen, reicht die Treiberstärke nicht aus, um ein an beiden Enden terminiertes Netzwerk zu treiben.
• Die Gleichtakt-Spannungsfestigkeit ist bei EIA-422-Treibern nicht so groß wie bei den EIA-485-Empfängern. Wenn in Netzen mit mehreren Treibern Gleichtakt-Spannungen bzw. Offsets auftreten, die für den Empfänger noch erlaubt sind, können die maximal zulässigen Spannungen am Treiber schon überschritten sein.

In einem EIA-485-Netzwerk sollten EIA-422-Bauteile deshalb nur als Empfänger eingesetzt werden. Dabei muss aber noch beachtet werden, dass ein EIA-422-Empfänger mit seinem 4 kΩ Eingangswiderstand 3 Unit Loads entspricht. ⓘ

Unterschied zu EIA-232

Die ältere Schnittstelle EIA-/RS-232 (Punkt-zu-Punkt-Verbindung) hat im Gegensatz zu den neueren Standards EIA-/RS-422 (ein Sender, mehrere Empfänger) und EIA-/RS-485 (mehrere Sender, mehrere Empfänger) andere Pegelverhältnisse. Während die RS-232 nur nahezu pseudo-differentiell konzipiert ist (Signalreferenz ist für alle Signale in beide Richtungen GND), ist EIA-485 klar differentiell konzipiert. Um die Intermodulation zwischen den verschiedenen bidirektionalen Signalen der RS-232 tolerieren zu können, vergrößerte man bei RS-232 Hub und Schaltschwellen. Entsprechende Schnittstellen-ICs für RS-232 (z. B. MAX232) realisieren dafür eine zusätzliche, integrierte Hilfsspannungserzeugung (z. B. ±12 Volt). ⓘ

Bei den neueren Schnittstellen (EIA-422, EIA-485) erkannte man hingegen, dass die Qualität einer symmetrischen Signalübertragung völlig unabhängig von der Höhe der Schaltschwelle (Mittenpotential) ist. Legt man die Schaltschwelle einfach mittig zwischen VDD und GND (+5 Volt gegen 0 Volt), wird mit gewöhnlichen BiCMOS-Bausteinen eine der EIA-232 überlegene Übertragungsqualität erreicht. ⓘ

Während die Minimalform von RS-232 aus einem Sendesignal TX, einem Empfangssignal RX sowie einer Masse (GND) bestehen kann, kommt RS-485 mit zwei Signalen A und B aus, die gemeinsam im Gegentakt einmal in die eine und andernmal in die andere Richtung Daten transportieren. Die daraus resultierende Gefahr des Gegen-Sendens zweier Partner bedingt einen geringfügig höheren schaltungstechnischen Aufwand. ⓘ

Diesem Nachteil stehen gravierende Vorteile gegenüber. Einerseits entfällt bei RS-422/-485 die Erzeugung positiver und negativer Hilfsspannungen komplett, damit sinkt der Bauelementeaufwand erheblich, andererseits gestatten die nun kleineren Signalhübe eine erhebliche Reduktion der Verlustleistung, da eine Anpassung an den (vom Signalhub unabhängigen) Wellenwiderstand der Leitung stets erforderlich ist. Als Nebeneffekt entsteht bei gleichem Verschiebungsstrom $\left(\textstyle {\frac {I}{C}}={\frac {\mathrm {d} u}{\mathrm {d} t}}\right)$ zusätzlich ein Geschwindigkeitsgewinn, bei geringerem Hub und gleicher Flankensteilheit hat der Pegel schneller den Endwert erreicht. Damit kann die übertragbare Datenrate bzw. Entfernung trotz verminderter Verlustleistung erheblich gesteigert werden. ⓘ

Da Gegensenden auch schon bei Zweipunkt-Verbindungen per Kommunikationsprotokoll vermieden werden muss, impliziert RS-485 faktisch die Möglichkeit, ohne schaltungstechnischen Mehraufwand Multipunkt-Netze zu bilden. ⓘ