電子信息工程專業(yè)論文——rs485通信網(wǎng)路在工業(yè)中的應(yīng)用-資料下載頁
2024-11-04 04:00本頁面
【導(dǎo)讀】RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復(fù)。使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線?？梢月?lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器。應(yīng)的解決方法并討論了總線負(fù)載能力和傳輸距離之間的具體關(guān)系。在RS-422標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，EIA研究出了一種支持多節(jié)點、遠(yuǎn)距離和接收高靈敏。度的RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)。RS-485標(biāo)準(zhǔn)采有用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)。壓；輸入端的電容≤50pF.。在節(jié)點數(shù)為32個，配置了120Ω的終端電阻的情況下，驅(qū)。表示信號“1”）。使得EIARS-485成為工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x標(biāo)準(zhǔn)。在通信過程中，有兩種信號因?qū)е滦盘柗瓷洌鹤杩共贿B續(xù)和阻抗不匹配。射，如圖1所示。小的終端電阻，使電纜的阻抗連續(xù)。就再也不會出現(xiàn)信號反射現(xiàn)象。種原因引起的反射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時，整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。
【正文】 rVlossVnoiseVbias) (3) 其中： Vend為總線末端的信號電壓，在標(biāo)準(zhǔn)測定時規(guī)定為 ； Vdriver為驅(qū)動器的輸出電壓（與負(fù)載數(shù)有關(guān)。負(fù)載數(shù)在 5～ 35個之間， Vdriver=；當(dāng)負(fù)載數(shù)小于 5，Vdriver=；當(dāng)負(fù)載數(shù)大于 35， Vdriver≤ ）； Vloss為信號在總線中的傳輸過程中的損耗（與通訊電纜的規(guī)格和長度有關(guān)），由表 1 提供的標(biāo)準(zhǔn)電纜 的衰減系數(shù)，根據(jù)公式衰減系數(shù) b=20lg(Vout/Vin)可以計算出 Vloss=VinVout=(注：通訊波特率為，電纜長度 1km，如果特率增加， Vloss會相應(yīng)增大 )； Vnoise為噪聲容限，在標(biāo)準(zhǔn)測定時規(guī)定為 ； Vbias是由偏置電阻提供的偏置電壓（典型值為 ）。式（ 3）中乘以 。從式（ 3）可以看出， Vdriver的大小和總線上帶負(fù)載數(shù)的多少成反比， Vloss 的大小和總線長度成反比，其他幾個參數(shù)只和用的驅(qū)動器類型有關(guān)。因此，在選定了 驅(qū)動器的 RS495 總線上，在通信波特率一定的情況下，帶負(fù)載數(shù)的多少，與信號能傳輸?shù)淖畲缶嚯x是直接相關(guān)的。具體關(guān)系是：在總線允許的范圍內(nèi)，帶負(fù)載數(shù)越多，信號能傳輸?shù)木嚯x就越??；帶負(fù)載數(shù)據(jù)少，信號能傳輸?shù)木嚯x就發(fā)越遠(yuǎn)。 四、分布電容對 RS485總線傳輸性能的影響 電纜的分布電容主是由雙絞線的兩條平行導(dǎo)線產(chǎn)生。另外，導(dǎo)線和地之間也存在分布電容，雖然很小，但在分析時也不能忽視。分布電容對總線傳輸性能的影響，主要是因為總線上傳輸?shù)氖腔ㄐ盘?，信號的表達(dá)方式只有“ 1”和“ 0”。在特殊的字節(jié)中，例如 0x01，信號“ 0”使得分布電容有足夠的充電時間，而信號“ 1”到來時，由于分布電容中的電荷，來不及放電， (Vin+)— (Vin)還大于 200mV，結(jié)果使接愛誤認(rèn)為是“ 0”，而最終導(dǎo)致 CRC校驗錯誤，整個數(shù)據(jù)幀傳輸錯誤。具體過程如圖 8所示。 RS485 通信網(wǎng)路在工業(yè)中的應(yīng)用 10 由于總線上分布影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤，從而使整個網(wǎng)絡(luò)性能降低。解決這個問題有兩種方法： （ 1）降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈剩? （ 2）使用分布電容小的電纜，提高傳輸線的質(zhì)量。 針對 RS232 串口標(biāo)準(zhǔn)的局限性，人們又提出了 RS422,RS485 接口標(biāo)準(zhǔn)。RS485/422采用平衡發(fā)送和差分接收方式實現(xiàn)通信：發(fā)送端將串行口的 TTL電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號 A,B兩路輸出，經(jīng)過線纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成 TTL電平信號。由于傳輸線通常使用雙絞線，又是差分傳輸，所以又極強的抗共模干擾的能力，總線收發(fā)器靈敏度很高，可以檢測到低至 200mV電壓。故傳輸信號在千米之外都是可以恢復(fù)。 RS485/422最大的通信距離約為 1219M，最大傳輸速率為 10Mb/S，傳輸速率與傳輸距離成反比，在 100Kb/S的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加 485中繼器 。 RS485采用半雙工工作方式，支持多點數(shù)據(jù)通信。 RS485總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)。即采用一條總線將各個節(jié)點串接起來，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。如果需要使用星型結(jié)構(gòu)，就必須使用 485中繼器或者 485集線器 才可以。 RS485/422總線一般最大支持 32個節(jié)點，如 果使用特制的 485芯片，可以達(dá)到 128個或者 256個節(jié)點，最大的可以支持到 400個節(jié)點
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