Hoy en día, existen multitud de interfaces serie. La mayoría se desarrollaron para aplicaciones específicas, pero algunas de estas interfaces se han convertido en comunes, como I2S, LIN, CAN, SPI, Flex, MOST e I2C. También hay interfaces de mayor velocidad que probablemente conozcas, como Ethernet, USB, FireWire, HDMI y Thunderbolt. Dos de las interfaces más antiguas son RS-232 y RS-485. Sorprendentemente, estas interfaces heredadas no están obsoletas. Ambas se siguen utilizando en una gran variedad de aplicaciones.
Este artículo proporcionará una visión general de las interfaces serie RS-232 y RS-485 y destacará las principales diferencias. Además, proporcionará algunos detalles sobre USB-C, USB 4.0 y Thunderbolt 3.
¿Qué es el protocolo RS-232?
RS-232, también conocido como RS-232C y TIA/EIA-232-E, es un grupo de especificaciones eléctricas, funcionales y mecánicas para interfaces entre ordenadores, terminales y módems. El estándar RS-232 fue desarrollado por la EIA (Asociación de Industrias Eléctricas), y define los requisitos para conectar dispositivos DCE (equipos de comunicación de datos - módems, convertidores, etc.) y DTE (equipos terminales de datos - ordenadores, controladores, etc.).
La norma, que es funcionalmente equivalente a la ITU V.24/V.28, especifica el funcionamiento de la interfaz, la circuitería y los pines del conector. La transmisión de datos binarios, tanto sincronizados como asincrónicos, está incluida en la norma RS-232. Los ordenadores utilizan la interfaz RS-232 para transmitir datos a los módems, e incluso algunas impresoras la utilizan.
En las conexiones RS-232, la distancia entre los dispositivos conectados afecta a la rapidez con la que se transfieren los datos. Cuanto más corta sea la conexión, mejor será la velocidad de transferencia.
¿Qué es el protocolo RS-485?
El RS-485 es la interfaz serie más utilizada hoy en día porque ofrece una mejor funcionalidad que el RS-232. Esta interfaz serie cuenta con una mayor velocidad de datos y alcance que la RS-232. El RS-485 también admite configuraciones multipunto. El soporte de RS-485 para configuraciones multipunto permite enlazar muchos receptores y transmisores para crear una pequeña red de dispositivos.
RS-232 frente a RS-485: diferencias y casos de uso específicos
Las interfaces serie RS-232 y RS-485 tienen algunas diferencias importantes. La primera diferencia es la forma en que transmiten los datos. La RS-232 es full dúplex, lo que le permite enviar y recibir datos en dos direcciones. La RS-485 es semidúplex, por lo que sólo puede transmitir datos en un sentido a la vez. El RS-485 puede realizar una comunicación dúplex, pero, para ello, requiere un cableado adicional.
La segunda diferencia entre las dos interfaces es su tensión recomendada. RS-232 utiliza una tensión entre +12V y -12V. El RS-485 utiliza una tensión entre +5V y -5V.
La tercera diferencia es la cantidad de cableado dentro de cada cable. Los cables RS-485 tienen 3 hilos. Uno es para la tierra y los otros 2 envían datos. La mayoría de los cables RS-232 están formados por 9 hilos, pero algunos tienen hasta 25 hilos.
La cuarta diferencia importante es la velocidad de transferencia de datos. El RS-232 admite velocidades de transmisión de datos de hasta 3 Mbps. El RS-485 es mucho más rápido y puede alcanzar velocidades de datos de hasta 40 Mbps.
La última diferencia principal entre estas interfaces es la distancia máxima a la que pueden extender los datos. Los cables RS-485 pueden extender los datos a 4.000 pies, mientras que los cables RS-232 sólo pueden transmitir datos a 50 pies.
Las interfaces RS-232 y RS-485 ya no se utilizan comúnmente con ordenadores y dispositivos debido a la popularidad de interfaces como USB y Thunderbolt. Hoy en día, las interfaces RS-232 y RS-485 son habituales en los sistemas industriales de monitorización y embebidos. Estas interfaces también se utilizan con sensores y monitores IoT y con dispositivos científicos y sanitarios. El RS-485 se utiliza a menudo incluso con cámaras de CCTV.
USB C, USB 4.0 y Thunderbolt 3
Hay muchas otras interfaces estándar en el mercado que se utilizan para transmitir datos. Las más notables son USB-C, USB 4.0 y Thunderbolt 3.
USB-C es una interfaz estándar de la industria para transmitir datos y energía a través de un cable. USB-C es capaz de soportar velocidades de datos de hasta 40 Gbps: cuatro carriles con 10 Gbps por carril. También puede proporcionar hasta 100 vatios de potencia a los dispositivos. Puede utilizar el USB-C para conectar y alimentar una variedad de dispositivos, incluidos los periféricos HDMI, MHL y DisplayPort.
USB 4.0 es una nueva interfaz que debería salir al mercado a finales de 2020 o principios de 2021. Al igual que el USB-C, cuenta con una velocidad máxima de transferencia de datos de 40 Gbps. También puede suministrar hasta 100 vatios de potencia a los dispositivos. El USB 4.0 funcionará con la mayoría de los dispositivos Thunderbolt 3. Esta nueva interfaz también es capaz de transmitir simultáneamente vídeo y datos mejor que las versiones USB anteriores: Si está transportando vídeo y datos al mismo tiempo, el puerto USB 4.0 gestionará el ancho de banda para obtener los mejores resultados. El USB 4.0 es compatible con todos los estándares USB anteriores.
Thunderbolt es una interfaz de hardware que conecta dispositivos a los PC. La última versión de Thunderbolt es Thunderbolt 3. Thunderbolt 3 también admite velocidades de transferencia de datos de hasta 40 Gbps. Cuenta con velocidades USB de hasta 10 Gbps. Esta útil interfaz puede conectar dos monitores 4K, y es compatible con redes rápidas de 10 GbE, HDMI 2.0 y DisplayPort 1.2.
¿Qué interfaz es la mejor para mi aplicación?
Si necesita realizar conexiones de corta distancia entre equipos y no le preocupa que la transmisión de datos sea más lenta, utilice la interfaz RS-232. La RS-232 admite velocidades de datos de hasta 3 Mbps y puede extender los datos 15 metros. Esta interfaz es fácil y barata de configurar. Además, puedes alimentar las interfaces RS-232 con una fuente de alimentación de 3,3 o 5 voltios.
Si necesita realizar conexiones de larga distancia entre dispositivos y requiere mayores velocidades de transferencia de datos, elija la interfaz RS-485. El RS-485 puede alcanzar velocidades de transmisión de datos de hasta 40 Mbps y puede extender los datos a 1.000 metros. La interfaz RS-485 también es perfecta si desea implementar una red dúplex.
Si necesitas conectar tu ordenador o teléfono a dispositivos comunes, lo más probable es que utilices USB o Thunderbolt. Tanto USB-C como Thunderbolt 3 cuentan con una tasa de transferencia de datos máxima de 40 Gbps. Esto hace que ambas interfaces sean perfectas para conectar varias pantallas, equipos de red de alta velocidad, dispositivos de almacenamiento, estaciones de acoplamiento, etc.