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5.5 RS485串行总线接口

来源:一二三四网
4.6.3 RS-422串行接口标准

为弥补RS-232C的不足,EIA于1980年公布了适于远距离传输的RS-422标准。RS-422采用平衡差分传输技术,同一信号使用一对以地为参考的电平相反的两条平衡传输线传送。采用这种差分输入方式,当干扰信号作为共模信号出现时,只要接收器有足够的抗共模电压范围,就能识别并正确接收传送的信息。

典型的RS-422接口包含了TXA(发送端A)、TXB(发送端B)、RXA(接收端A)、RXB(接收端B)和信号地共5根线。由于一般不使用公共地线,收、发双方因地电位不同而产生的共模干扰会减至最小,所以传输距离和速度都有明显提高。最远传输距离约为1200m,最大速率达10Mbps,传输距离与传输速率成反比。当采用双绞线传输数据时,在传输速率为100Kbps以下时可达到最大传输距离,在很短的传输距离能获得最大传输速率。一般地,传输距离在200m以内时,传输速率可达200Kbps。RS-422采用全双工传输方式,当两点之间远程通信时,使用单独的发送和接收通道,需要两对平衡差动电路(至少4条线)。又由于接收器采用高输入阻抗,比RS-232更强的驱动能力,所以符合RS-422标准的发送驱动器在一个主设备的相同传输线上可连接最多10个从设备,即一个驱动器发送数据,总线上可有多至10个接收器接收数据,但从设备之间不通信。也就是说,RS-422标准支持点对多的双向通信。

在高速传送信号时,为使通信线路阻抗匹配,减小反射波,应在传输电缆的最远接收端接终端电阻以吸引反射波,终端电阻的值约等于传输电缆的特性阻抗,习惯上终端电阻取100Ω。当传输距离在300m以内时不需要接终端电阻。

4.6.4 RS-485串行接口标准

在RS-422标准的基础上加以改进,EIA于1983年制定了RS-485标准。RS-485是RS-422的变形,许多电气规定与RS-422相近,如传输距离和速率相同(最大传输距离约为1200m,最大传输速率为10Mbps),都采用平衡差分传输方式,远距离传送时每台设备都应接收端电阻等。改进之处是RS-485标准的一个发送器可驱动32个接收器,总线上可连接多至32个接收器,并且可采用二级与四线工作方式。当采用二线工作方式时,可有多个驱动器和接收器连接至总线,并且其中任何一个设备都可发送或接收数据。由于发送和接收共用一个线路,通信采用半双工工作方式,所以此方式可实现真正的多点总线结构,即通过程序的协调,每台设备都可以实现接收或发送功能。但在同一时刻,发送和接收不可同时进行,设备的端口

在接收时应将自己的发送端关闭,在发送时将自己的接收端关闭。而且在总线上,同一时刻只有一个发送器发送数据,其他发送器处于关闭状态。发送器是否可以发送数据由芯片上的发送允许端(使能端)控制。RS-485的二线工作方式连接简单、成本低,因此在工业控制及通信联络系统中使用普遍。

MAX481/482/485/487是常见的RS-485收发器,图4-17所示为利用MAX485实现多个设备连接的原理图。

图4-17 多个RS485设备连接

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