rs485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般是兩線制,多采用屏蔽雙絞線傳輸,這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個(gè)結(jié)點(diǎn)。我們知道,最初數(shù)據(jù)是模擬信號輸出簡單過程量,后來儀表接口是rs232接口,這種接口可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式,但這種方式不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能,隨后出現(xiàn)的rs485解決了這個(gè)問題。為此本文通過問答的形式詳細(xì)介紹rs485接口。(1)接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因?yàn)榕cttl電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與ttl電路連接。(2)傳輸速率較低,在異步傳輸時(shí),波特率為20kbps。(3)接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容長期優(yōu)勢供應(yīng)【收藏】18個(gè)問答徹底講明白rs485~等產(chǎn)品,100%正品保證,價(jià)格優(yōu)惠,貨期快,型號全,歡迎前來咨詢合作。所有歐美工控產(chǎn)品型號齊全,質(zhì)量保證,價(jià)格全網(wǎng)最低,而且報(bào)價(jià)快,貨期短,歡迎來電咨詢! rs485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般是兩線制,多采用屏蔽雙絞線傳輸,這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個(gè)結(jié)點(diǎn)。我們知道,最初數(shù)據(jù)是模擬信號輸出簡單過程量,后來儀表接口是rs232接口,這種接口可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式,但這種方式不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能,隨后出現(xiàn)的rs485解決了這個(gè)問題。為此本文通過問答的形式詳細(xì)介紹rs485接口。
(1)接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因?yàn)榕cttl電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與ttl電路連接。
(2)傳輸速率較低,在異步傳輸時(shí),波特率為20kbps。
(3)接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。
(4)傳輸距離有限,最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺,實(shí)際上也只能用在50米左右。針對rs-232-c的不足,于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn),rs-485就是其中之一,它具有以下特點(diǎn):
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。接口信號電平比rs-232-c降低了,就不易損壞接口電路的芯片,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)據(jù)最高傳輸速率為10mbps
3)rs-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強(qiáng),即抗噪聲干擾性好。
4)rs-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺,實(shí)際上可達(dá)3000米,另外rs-232-c接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器,即單站能力。而rs-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的rs-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。
5)因rs-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。因?yàn)閞s485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(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的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)。
rs-422、rs-485與rs-232不一樣,數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線,將其中一線定義為a,另一線定義為b
通常情況下,發(fā)送驅(qū)動(dòng)器a、b之間的正電平在+2~+6v,是一個(gè)邏輯狀態(tài),負(fù)電平在-2~6v,是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號地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)動(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)動(dòng)器處于高阻狀態(tài),稱作 第三態(tài) ,即它是有別于邏輯 1 與 0 的第三態(tài)。
接收器也作與發(fā)送端相對的規(guī)定,收、發(fā)端通過平衡雙絞線將aa與bb對應(yīng)相連,當(dāng)在收端ab之間有大于+200mv的電平時(shí),輸出正邏輯電平,小于-200mv時(shí),輸出負(fù)邏輯電平。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mv至6v之間。
2、rs-422電氣規(guī)定
rs-422標(biāo)準(zhǔn)全稱是 平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性 ,它定義了接口電路的特性。圖2是典型的rs-422四線接口。實(shí)際上還有一根信號地線,共5根線。圖1是其db9連接器引腳定義。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比rs232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力,故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn),最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備(master),其余為從設(shè)備(salve),從設(shè)備之間不能通信,所以rs-422支持點(diǎn)對多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k,故發(fā)端最大負(fù)載能力是10 4k+100 (終接電阻)。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)據(jù)方向,各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式(xon/xoff握手)或硬件方式(一對單獨(dú)的雙絞線)實(shí)現(xiàn)。rs-422的最大傳輸距離為4000英尺(約1219米),最大傳輸速率為10mb/s。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1mb/s。
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抗。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遠(yuǎn)端。
3、rs-485電氣規(guī)定
由于rs-485是從rs-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,所以rs-485許多電氣規(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,二線制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信。
而采用四線連接時(shí),與rs-422一樣只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對多的通信,即只能有一個(gè)主(master)設(shè)備,其余為從設(shè)備,但它比rs-422有改進(jìn),無論四線還是二線連接方式總線上可多接到32個(gè)設(shè)備。
rs-485與rs-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的,rs-485是-7v至+12v之間,而rs-422在-7v至+7v之間,rs-485接收器最小輸入阻抗為12k,s-422是4k??;s-485滿足所有rs-422的規(guī)范,所以rs-485的驅(qū)動(dòng)器可以用在rs-422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。
rs-485與rs-422一樣,其最大傳輸距離約為1219米,最大傳輸速率為10mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1mb/s。
rs-485需要2個(gè)終接電阻,其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。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。終接電阻接在傳輸總線的兩端。
rs-422可支持10個(gè)節(jié)點(diǎn),rs-485支持32個(gè)節(jié)點(diǎn),因此多節(jié)點(diǎn)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu),不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時(shí),應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
1、采用一條雙絞線電纜作總線,將各個(gè)節(jié)點(diǎn)串接起來,從總線到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的引出線長度應(yīng)盡量短,以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。所示為實(shí)際應(yīng)用中常見的一些錯(cuò)誤連接方式(a,c,e)和正確的連接方式(b,d,f)。a,c,e這三種網(wǎng)絡(luò)連接盡管不正確,在短距離、低速率仍可能正常工作,但隨著通信距離的延長或通信速率的提高,其不良影響會(huì)越來越嚴(yán)重,主要原因是信號在各支路末端反射后與原信號疊加,會(huì)造成信號質(zhì)量下降。
2、應(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)性,在阻抗不連續(xù)點(diǎn)就會(huì)發(fā)生信號的反射。下列幾種情況易產(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多收發(fā)器緊靠在一起安裝,再者是過長的分支線引出到總線。
總之,應(yīng)該提供一條單一、連續(xù)的信號通道作為總線。
對rs-422與rs-485總線網(wǎng)絡(luò)一般要使用終接電阻進(jìn)行匹配。但在短距離與低速率下可以不用考慮終端匹配。那么在什么情況下不用考慮匹配呢?理論上,在每個(gè)接收數(shù)據(jù)信號的中點(diǎn)進(jìn)行采樣時(shí),只要反射信號在開始采樣時(shí)衰減到足夠低就可以不考慮匹配。但這在實(shí)際上難以掌握,美國maxim公司有篇文章提到一條經(jīng)驗(yàn)性的原則可以用來判斷在什么樣的數(shù)據(jù)速率和電纜長度時(shí)需要進(jìn)行匹配:當(dāng)信號的轉(zhuǎn)換時(shí)間(上升或下降時(shí)間)超過電信號沿總線單向傳輸所需時(shí)間的3倍以上時(shí)就可以不加匹配。例如具有限斜率特性的rs-485接口max483輸出信號的上升或下降時(shí)間最小為250ns,典型雙絞線上的信號傳輸速率約為0.2m/ns(24awgpvc電纜),那么只要數(shù)據(jù)速率在250kb/s以內(nèi)、電纜長度不超過16米,采用max483作為rs-485接口時(shí)就可以不加終端匹配。
一般終端匹配采用終接電阻方法,前文已有提及,rs-422在總線電纜的遠(yuǎn)端并接電阻,rs-485則應(yīng)在總線電纜的開始和末端都需并接終接電阻。終接電阻一般在rs-422網(wǎng)絡(luò)中取100 ,在rs-485網(wǎng)絡(luò)中取120 。相當(dāng)于電纜特性阻抗的電阻,因?yàn)榇蠖鄶?shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在100~120 。這種匹配方法簡單有效,但有一個(gè)缺點(diǎn),匹配電阻要消耗較大功率,對于功耗限制比較嚴(yán)格的系統(tǒng)不太適合。
另外一種比較省電的匹配方式是rc匹配,利用一只電容c隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。但電容c的取值是個(gè)難點(diǎn),需要在功耗和匹配質(zhì)量間進(jìn)行折衷。
還有一種采用二極管的匹配方法,這種方案雖未實(shí)現(xiàn)真正的 匹配 ,但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號,達(dá)到改善信號質(zhì)量的目的。節(jié)能效果