RS232 vs RS485:最適なシリアル通信規格の選び方
RS232とRS485の比較は新しい話ではありません。両者は最も初期のシリアルインターフェースとして長年競合してきました。しかし現在でもエンジニアに広く使用され、計測・制御デバイスで重宝されています。最も簡単で安価なインターフェースの一つだからです。
それでも多くのエンジニアが違いを理解できず混乱しています。特にPCBエンジニアなら必ず押さえておくべき知識です。本記事では違いを明確にし、新人エンジニアでも容易に判別できるよう解説します。
1. RS232の用途と概要
RS232は通信分野で「推奨規格232」を意味し、1960年に策定されました。シリアル通信によるデータ伝送を目的としています。
公式には、DTE(データ端末装置)とDCE(データ通信装置/データ回線終端装置)間の信号接続を定義します。典型例はモデム接続です。
RS232が規定する要素:
- 信号のタイミング、電気的特性、意味
- コネクタのピンアウトと物理的仕様
最新版はTIA-232-F(1997年)。DCE-DTE間でシリアルバイナリデータ交換を行います。現在ではPCシリアルポート、産業用通信機器で見られます。かつてはPC標準装備で、マウス、プリンタ、電源ユニット等の周辺機器接続にも使われました。
RS232の歴史
電子工業会(EIA)が1960年に「推奨規格」として制定。初期DTEはテレタイプライター(電気機械式)、初期DCEはモデムでした。電子端末普及期にはテレタイプライター互換でRS232準拠設計されました。
しかし設計者からは「奇妙」と評された規格でもあります。プリンタ、POS端末等のデバイス需要を予見しておらず、非標準ピン配置、制御信号誤配線、規格不遵守といったボトルネックが頻発。ブレークアウトボックス、テスト機器、パッチボックス等が乱立し、不整合機器接続を助けました。総じて、標準からの逸脱は「低電圧で信号駆動したい」というニーズからでした。
RS232規格のスコープ
1969年EIA制定。4つの標準ルール:
- インターフェース機械的特性、ピン識別、着脱式コネクタ
- 特定通信用途向けインターフェース回路標準サブセット
- インターフェースコネクタ内全回路サポート
- 電気信号特性:タイミング、信号レート、スルーレート
定義していない要素:文字コード(EBCDIC、ASCII等)、エラー検出プロトコル、キャラクターフレーミング、ビット伝送順序。
2. RS485インターフェースとは?
TIA-485(-A)としても知られ、レシーバーとドライバーの電気的特性を定義する規格。シリアル通信システムで使用されます。
電気信号はマルチポイントとバランス型の2システムをサポート。TIAとEIAが策定し、長距離伝送と電気的ノイズ環境で優れた性能を発揮します。
複数レシーバーがマルチドロップバスやリニアネットワークで接続可能。産業用制御システムに最適。安価なローカルネットワークにも適し、RS422(ツイストペア)と同様の差動信号を使用します。
特筆すべきは3段階ロジック採用で、個々のトランスミッターを非活性化可能。これにより2線式リニアバストポロジーを実現。RS485配線上の機器を「ノード」(デバイス/ステーション)と呼び、理想配置はポイントツーポイント。マルチドロップ時はライン/バストポロジー。スター/リングトポロジーは信号反射と極端な終端インピーダンスで不適です。
3. RS232とRS485の違い
3.1 主要機能比較

3.2 主な違い
| 項目 | RS232 | RS485 |
|---|---|---|
| 最大伝送距離 | 50フィート(約15m) 低ボーレートなら延長可能 | 4,000フィート(約1,200m) |
| 接続可能デバイス数 | 2デバイス(1:1) | 32デバイス(マルチドロップ) |
| グランド基準/ノイズ耐性 | 脆弱、データ破損リスク大 | 長距離伝送能力でデータ破損なし |
| データ速度 | 50フィートで1 Mbps | 4,000フィートで10 Mbps |
| 伝送方式 | アンバランス(不平衡) | バランス(差動) |
| 動作モード | 全二重(フルデュプレックス) | 半二重(ハーフデュプレックス) |
| 配線本数 | ポイントツーポイントで2線 | マルチドロップで4線程度必要 |
4. RS232 vs RS485:メリット・デメリット
シリアルインターフェースはタイミング、ロジックレベル伝送、データレートを規定すべきです。両プロトコルにはそれぞれ長所短所があります。
RS232デバイス
メリット
- 端末が安価
- シンプルさゆえ多数のレガシーデバイスと互換。DCE-DTE間ポイントツーポイント接続に最適
- 低ボーレートなら約50フィート対応。エラー接続機能あり
- ±5V以上でノイズ耐性あり
- RS232→Ethernet/RS485/USB変換アダプタ入手容易
- 全二重動作
デメリット
- アンバランス伝送
- システム間通信のみに最適。チップ-センサー、チップ-チップ通信には不向き
- 長距離では低速のみ。高速は短距離限定
- 別途トランシーバーチップ必要でコスト増
- シングルマスター・マルチスレーブ構成に不向き。シングルマスター・シングルスレーブのみ
- 消費電力増大傾向
- 帯域幅が低い
RS485
メリット
- 1,200mで最大100Kbps伝送可能(差動信号の賜物)
- 同一データライン上のリーダー/コントローラー通信で応答時間短縮
- I²Cプロトコルより高速通信
- 差動信号でノイズ耐性高
- バランス伝送ラインでマルチステーション対応
- 入力抵抗12kΩで32デバイス接続可能
- 同一ネットワーク上で複数レシーバー/トランスミッター相互接続可能
デメリット
- 専用ケーブル必須(普通ケーブル不可)
- 115.2Kbps以上で大量データ転送不可(データ損失大)。56.2Kbps推奨だが転送時間長
- マルチドロップで約4線必要(RS232はポイントツーポイントで2線)
- システムバックアップが困難
- 単一ノードのみ同時送信可能
- 半二重伝送
5. RS232/RS485採用デバイス例
RS232デバイス
D-サブミニチュア(D-sub)
形状由来の名称。D字型金属シールドに囲まれた2列以上の平行ソケット/ピン列。金属シールドで向き確実、機械的支持、EMIシールド効果。コネクタに性別あり(メス=ソケット、オス=ピン)。パネルマウント側に4-40ジャックスクリュー、ケーブル側カバーにネジ受けでロック可能。
PCI Express
リンク(ポイントツーポイント通信)で通信。2つのPCI Expressポート間で通常PCIリクエスト受信可能。レーン数可変(1レーン=低速ペリフェラル例:Wi-Fiカード、16レーン=高速例:グラフィックアダプター)。
RS485デバイス
Grove
簡単接続、プラグアンドプレイ対応。Arduino接続にも使用可能。
産業用USB
オリジナルFT232RL内蔵。TVSダイオード、雷サージ対策等保護回路搭載。小型・簡単操作、自動送受信、高速/安全/安定通信。高通信ニーズ用途に最適。
結論:どちらを選ぶべきか?
プロジェクトとニーズによります。
- 短距離で2デバイス簡易接続 → RS232が最適
- 複数レシーバーをネットワーク接続 → RS485を選択
どちらのプロトコルを採用予定ですか? デバイスについてご質問あればお気軽にお問い合わせください。
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