RS-485在要求通信距離為幾十米到上千米�(shí),廣泛采用RS-485串行總線�(biāo)�(zhǔn)。RS-485采用平衡�(fā)送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總�收發(fā)�具有高靈敏度,能檢測(cè)低至200mV的電�,故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)� RS-485采用半雙工工作方式,任何�(shí)候只能有一�(diǎn)處于�(fā)送狀�(tài),因�,發(fā)送電路須由使能信�(hào)加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便,可以省掉許�信號(hào)�。應(yīng)用RS-485 可以�(lián)�(wǎng)�(gòu)�分布式系�(tǒng),其允許最多并�(lián)32�(tái)�(qū)�(dòng)器和32�(tái)接收��
�1)平衡傳�
RS-422、RS-485與RS-232不一�,數(shù)�(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一�(duì)雙絞�,將其中一線定義為A,另一線定義為B。通常情況�,發(fā)送驅(qū)�(dòng)器A、B之間的正電平�+2~+6V,是一�(gè)邏輯狀�(tài),負(fù)電平�-2V~6V,是另一�(gè)邏輯狀�(tài)。另有一�(gè)信號(hào)地C,在RS-485中還有一“使能”端,而在RS-422中這是可用可不用的。“使能”端是用于控制發(fā)送驅(qū)�(dòng)器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時(shí),發(fā)送驅(qū)�(dòng)器處于高阻狀�(tài),稱作“第三態(tài)�,即它是有別于邏輯�1”與�0”的第三�(tài)�
?�?)RS-422電氣�(guī)�
由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)�(dòng)器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)�(dòng)能力,故允許在相同傳輸線上連接多�(gè)接收節(jié)�(diǎn),最多可�10�(gè)節(jié)�(diǎn)。即一�(gè)主設(shè)備(MASTER�,其余為從設(shè)備(Salve�,從�(shè)備之間不能通信,所以RS-422支持�(diǎn)�(duì)多的雙向通信。RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道,因此不必控制數(shù)�(jù)方向,各裝置之間任何必須的信�(hào)交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一�(duì)單獨(dú)的雙絞線)實(shí)�(xiàn)。RS-422的傳輸距離為4000英尺(約1219米),傳輸速率�10Mbps。其平衡雙絞線的�(zhǎng)度與傳輸速率成反�,在100Kbps速率以下,才可能�(dá)到傳輸距�。只有在很短的距離下才能獲得速率傳輸。一�100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的傳輸速率僅為1Mbps。RS-422需要一終接電阻,要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻�。在矩距離傳輸時(shí)可不需終接電阻,即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸電纜的最�(yuǎn)��
?�?)RS-485電氣�(guī)�
由于RS-485是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,所以RS-485許多電氣�(guī)定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式,二線制可�(shí)�(xiàn)真正的多�(diǎn)雙向通信。RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米�(shí),廣泛采用RS-485 串行總線�(biāo)�(zhǔn)。RS-485采用平衡�(fā)送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收�(fā)器具有高靈敏�,能檢測(cè)低至200mV的電壓,故傳輸信�(hào)能在千米以外得到恢復(fù)� RS-485采用半雙工工作方�,任何時(shí)候只能有一�(diǎn)處于�(fā)送狀�(tài),因�,發(fā)送電路須由使能信�(hào)加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便,可以省掉許多信�(hào)�。應(yīng)用RS-485 可以�(lián)�(wǎng)�(gòu)成分布式系統(tǒng),其允許最多并�(lián)32�(tái)�(qū)�(dòng)器和32�(tái)接收�� RS-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同�,RS-485�-7V�+12V之間,而RS-422�-7V�+7V之間;RS-485滿足所有RS-422的規(guī)�,所以RS-485的驅(qū)�(dòng)器可以用在RS-422�(wǎng)�(luò)中應(yīng)用。RS-485與RS-422一�,其傳輸距離約為1219�,傳輸速率�10Mbps。平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反�,在100Kbps速率以下,才可能使用�(guī)定最�(zhǎng)的電纜長(zhǎng)�。只有在很短的距離下才能獲得速率傳輸。一�100米長(zhǎng)雙絞線傳輸速率僅為1Mbps�
?�?)RS-422與RS-485的網(wǎng)�(luò)安裝注意要點(diǎn)
RS-422可支�10�(gè)節(jié)�(diǎn),RS-485支持32�(gè)節(jié)�(diǎn),因此多節(jié)�(diǎn)�(gòu)成網(wǎng)�(luò)。網(wǎng)�(luò)�?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)�(gòu),不支持�(huán)形或星形�(wǎng)�(luò)。在�(gòu)建網(wǎng)�(luò)�(shí),應(yīng)注意如下幾點(diǎn)�
* 采用一條雙絞線電纜作總�,將各�(gè)節(jié)�(diǎn)串接起來(lái),從總線到每�(gè)節(jié)�(diǎn)的引出線�(zhǎng)度應(yīng)盡量�,以便使引出線中的反射信�(hào)�(duì)總線信號(hào)的影響�
* �(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)�,在阻抗不連續(xù)�(diǎn)就會(huì)�(fā)生信�(hào)的反�。下列幾種情況易�(chǎn)生這種不連續(xù)性:總線的不同區(qū)段采用了不同電纜,或某一段總線上有過(guò)多收�(fā)器緊靠在一起安裝,再者是�(guò)�(zhǎng)的分支線引出到總��
總之,應(yīng)該提供一條單一、連續(xù)的信�(hào)通道作為總線�
典型的串行通訊�(biāo)�(zhǔn)是RS232和RS485,它們定義了電壓,阻抗�,但不對(duì)軟件�(xié)議給予定義,區(qū)別于RS232, RS485的特性包括:
1. RS-485的電氣特性:邏輯�1”以兩線間的電壓差為+�2�6)V表示;邏輯�0”以兩線間的電壓差為-�2�6)V表示。接口信�(hào)電平比RS-232-C降低�,就不易損壞接口電路的芯�� 且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL 電路連接�
2. RS-485的數(shù)�(jù)傳輸速率�10Mbps �
3. RS-485接口是采用平衡驅(qū)�(dòng)器和差分接收器的組合,抗共模干能力增�(qiáng),即抗噪聲干擾性好�
4. RS-485接口的傳輸距離標(biāo)�(zhǔn)值為4000英尺,實(shí)際上可達(dá) 3000�,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1�(gè)收發(fā)�,即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128�(gè)收發(fā)�。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起�(shè)備網(wǎng)�(luò)�
因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾�,長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)�(diǎn)就使其成為的串行接口。因?yàn)镽S485接口組成的半雙工�(wǎng)�(luò)一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸� RS485接口連接器采用DB-9�9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔�,與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9(針)�
作為上世紀(jì)80年代早期批準(zhǔn)的一�(gè)平衡傳輸�(biāo)�(zhǔn),RS-485似乎已成為工�(yè)界永不過(guò)�(shí)的接口標(biāo)�(zhǔn)。關(guān)于它的文�(xiàn)有很多,但對(duì)于很少接觸接口設(shè)�(jì)的系�(tǒng)工程師而言,如此海量的文獻(xiàn)就有些讓人吃不消��
本文旨在討論RS-485�(biāo)�(zhǔn)的主要內(nèi)�,為初接觸它的設(shè)�(jì)師提供入門指南。研究文末參考的一些附加應(yīng)用筆記可�(jìn)一步幫助設(shè)�(jì)師在最短的�(shí)間內(nèi)完成一套可靠的�(shù)傳設(shè)�(jì)�
RS-485�(biāo)�(zhǔn)的用�
RS-485只定義了用于平衡多點(diǎn)傳輸線的�(qū)�(dòng)器和接收器的電特�,因此很多更高層�(biāo)�(zhǔn)都將其作為物理層引用�
�(wǎng)�(luò)�?fù)?/FONT>
總線節(jié)�(diǎn)以菊花鏈或總線拓?fù)浞绞�?lián)�(wǎng)�(�(jiàn)�1)也就是說(shuō),每�(gè)節(jié)�(diǎn)都通過(guò)很短的線頭連接到主線纜。該接口總線通常�(shè)�(jì)為用于半雙工傳輸,也就是�(shuō)它只用一�(duì)信號(hào)�,驅(qū)�(dòng)�(shù)�(jù)和接收數(shù)�(jù)只能在不同時(shí)刻出�(xiàn)在信�(hào)線上�
�1:RS-485總線�(jié)�(gòu)(�)與半雙工總線�(jié)�(gòu)(�)�
這就需要通過(guò)方向控制信號(hào)(例如�(qū)�(dòng)�/接收器使能信�(hào))控制節(jié)�(diǎn)操作的協(xié)�,以確保任何�(shí)刻總線上都只能有一�(gè)�(qū)�(dòng)器在活動(dòng),而必須避免多�(gè)�(qū)�(dòng)器同�(shí)訪問(wèn)總線�(dǎo)致總線競(jìng)�(zhēng)�
信號(hào)電平
RS-485�(qū)�(dòng)器必需�54的負(fù)載上提供最�1.5V的差分輸出,而RS-485接收器則必需能檢�(cè)到最小為200mv的差分輸�(�(jiàn)�2)。這兩�(gè)值為可靠�(shù)�(jù)傳輸提供了足夠的裕度,即便信�(hào)�(jīng)�(guò)線纜和連接器發(fā)生嚴(yán)重衰減時(shí)亦如此。而穩(wěn)健性正是RS-485適用于噪聲環(huán)境的�(zhǎng)距離�(lián)�(wǎng)的主要原��
�2:RS-485�(guī)定的最小總線信�(hào)電平�
線纜類型
在雙絞線上傳送差分信�(hào)為RS-485�(yīng)用帶�(lái)了很大好處。這是�?yàn)橥獠吭肼曉串a(chǎn)生的噪聲總是等量耦合�(jìn)兩根信號(hào)線中,屬于共模噪�,而這能在差分接收器的輸入處就被抑制��
工業(yè)用RS-485線纜是特性阻抗為120�22AWG的塑封非屏蔽雙絞�。圖3所示為一�(duì)用于半雙工網(wǎng)�(luò)的UTP線纜的橫截面�
�3:RS-485通信線纜示例�
為了保持�(wǎng)�(luò)的電特性,除了�(wǎng)�(luò)線纜的連接之外,印制電路板的布線和RS-485�(shè)備連接器上的管腳分配需保持兩根信號(hào)線之間的距離均等且足夠靠近�
總線端接與線頭長(zhǎng)�
�(shù)�(jù)傳輸線應(yīng)�(jìn)行端�,而且線頭�(yīng)盡可能短,以避免傳輸線上�(fā)生信�(hào)反射。良好的端接要求終端電阻RT與傳輸線線纜的特征阻抗Z0匹配。RS-485建議采用Z0�120的線�,因此通常每根線纜末端都采�120的電阻�(jìn)行端��
�4:利用共模噪聲濾波器�(duì)RS-485�(jìn)行端接�
噪聲�(huán)境下的應(yīng)用往往用兩�(gè)RC低通濾波器替代這些120的電�,以增強(qiáng)�(duì)共模噪聲的濾�(�(jiàn)�4)。值得注意的是,兩�(gè)濾波器的電阻值應(yīng)相等(采用精密電阻)以確保兩�(gè)濾波器具有相同的滾降頻率。電阻容差過(guò)大會(huì)�(dǎo)致濾波器�(zhuǎn)角頻率出�(xiàn)偏差,而導(dǎo)致共模噪聲轉(zhuǎn)換為差模噪聲,使接收器的抗噪性能降低�
線頭的電�(zhǎng)�(即收�(fā)器與線纜干線之間的距�)�(yīng)小于�(qū)�(dòng)器輸入信�(hào)上升�(shí)間的1/10。表1列出了圖4中不同驅(qū)�(dòng)信號(hào)上升�(shí)間對(duì)�(yīng)的線纜線頭長(zhǎng)��
�1:不同信�(hào)上升�(shí)間下的線頭長(zhǎng)度和未端接線纜長(zhǎng)��
維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百通!
已收錄詞�170104�(gè)