【正文】 絡(luò)失效保護 　RS422與RS485標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了接收器門限為177。參見圖12。 ?。?） 采用隔離接口。 ?。?） 采用浮地技術(shù)，隔斷接地環(huán)路。筆者認(rèn)為，可以采取以下三種措施： ?。?） 如果干擾源內(nèi)阻不是非常小，可以在接地線上加限流電阻以限制干擾電流。 　值得注意的是，這種做法僅對高阻型共模干擾有效，由于干擾源內(nèi)阻大，短接后不會形成很大的接地環(huán)路電流，對于通信不會有很大影響。這條信號地可以是額外的一條線（非屏蔽雙絞線），或者是屏蔽雙絞線的屏蔽層。 　由于上述原因，RS42RS485盡管采用差分平衡傳輸方式，但對整個RS422或RS485網(wǎng)絡(luò)，必須有一條低阻的信號地。RS422與RS485標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定VOS≤3V，但VGPD可能會有很大幅度（十幾伏甚至數(shù)十伏），并可能伴有強干擾信號，致使接收器共模輸入VCM超出正常范圍，并在傳輸線路上產(chǎn)生干擾電流，輕則影響正常通信，重則損壞通信接口電路。以圖11為例，當(dāng)發(fā)送驅(qū)動器A向接收器B發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送驅(qū)動器A的輸出共模電壓為VOS，由于兩個系統(tǒng)具有各自獨立的接地系統(tǒng)，存在著地電位差VGPD。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，如RS422共模電壓范圍為7～+7V，而RS485收發(fā)器共模電壓范圍為7～+12V，只有滿足上述條件，整個網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。很多情況下，連接RS42RS485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。RS422與RS485傳輸網(wǎng)絡(luò)的接地同樣也是很重要的，因為接地系統(tǒng)不合理會影響整個網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，尤其是在工作環(huán)境比較惡劣和傳輸距離較遠(yuǎn)的情況下，對于接地的要求更為嚴(yán)格。 圖9圖10六、RS422與RS485的接地問題 　電子系統(tǒng)接地是很重要的，但常常被忽視。這種方案雖未實現(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。但電容C的取值是個難點，需要在功耗和匹配質(zhì)量間進行折衷。 　另外一種比較省電的匹配方式是RC匹配，如圖9。相當(dāng)于電纜特性阻抗的電阻，因為大多數(shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120Ω。 　一般終端匹配采用終接電阻方法，前文已有提及，RS422在總線電纜的遠(yuǎn)端并接電阻，RS485則應(yīng)在總線電纜的開始和末端都需并接終接電阻。但這在實際上難以掌握，美國MAXIM公司有篇文章提到一條經(jīng)驗性的原則可以用來判斷在什么樣的數(shù)據(jù)速率和電纜長度時需要進行匹配：當(dāng)信號的轉(zhuǎn)換時間（上升或下降時間）超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的3倍以上時就可以不加匹配。但在短距離與低速率下可以不用考慮終端匹配。 　 總之，應(yīng)該提供一條單一、連續(xù)的信號通道作為總線。 　2．應(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)性，在阻抗不連續(xù)點就會發(fā)生信號的反射。圖8所示為實際應(yīng)用中常見的一些錯誤連接方式（a，c，e）和正確的連接方式（b，d，f）。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)。終接電阻接在傳輸總線的兩端。 　　RS485需要2個終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。 　　RS485與RS422一樣，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s。 圖6圖7　　　RS485與RS422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的，RS485是7V至+12V之間，而RS422在7V至+7V之間，RS485接收器最小輸入阻抗為12k劍鳵S422是4k??；舊峽梢運礡S485滿足所有RS422的規(guī)范，所以RS485的驅(qū)動器可以用在RS422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。 　而采用四線連接時，與RS422一樣只能實現(xiàn)點對多的通信，即只能有一個主（Master）設(shè)備，其余為從設(shè)備，但它比RS422有改進， 無論四線還是二線連接方式總線上可多接到32個設(shè)備。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。終接電阻接在傳輸電纜的最遠(yuǎn)端。 　RS422需要一終接電阻，要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。 圖4圖5　RS422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219米），最大傳輸速率為10Mb/s。接收器輸入阻抗為4k，故發(fā)端最大負(fù)載能力是104k+100Ω（終接電阻）。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動器比RS232更強的驅(qū)動能力，故允許在相同傳輸線上連接多個接收節(jié)點，最多可接10個節(jié)點。實際上還有一根信號地線，共5根線。 圖3 2．RS422電氣規(guī)定 　RS422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。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mV至6V之間。當(dāng)“使能”端起作用時，發(fā)送驅(qū)動器處于高阻狀態(tài)，稱作“第三態(tài)”，即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài)。另有一個信號地C，在RS485中還有一“使能”端，而在RS422中這是可用可不用的。7V～+7V7V～+12V表1 三、RS422與RS485串行接口標(biāo)準(zhǔn) 1．平衡傳輸 　RS42RS485與RS232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，如圖2。3V～+3V1V～+3V接收器共模電壓 規(guī)定RS232RS422R485工作方式單端差分差分節(jié)點數(shù)1收、1發(fā)1發(fā)10收1發(fā)32收最大傳輸電纜長度50英尺400英尺400英尺最大傳輸速率20Kb/S10Mb/s10Mb/s最大驅(qū)動輸出電壓+/25V～+6V7V～+12V驅(qū)動器輸出信號電平(負(fù)載最小值)負(fù)載+/5V～+/15V+/+/驅(qū)動器輸出信號電平(空載最大值)空載+/25V+/6V+/6V驅(qū)動器負(fù)載阻抗(Ω)3K～7K10054擺率(最大值)30V/μsN/AN/A接收器輸入電壓范圍+/15V10V～+10V7V～+12V接收器輸入門限+/3V+/200mV+/200mV接收器輸入電阻(Ω)3K～7K4K(最小)≥12K驅(qū)動器共模電壓所以RS232適合本地設(shè)備之間的通信。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS232電平再返回TTL電平。RS232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊 圖1　收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號是相對于信號地，如從DTE設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用DB25連接器時是2腳相對7腳（信號地）的電平，DB25各引腳定義參見圖1。 二、RS232串行接口標(biāo)準(zhǔn) 　目前RS232是PC機與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。因此在視頻界的應(yīng)用，許多廠家都建立了一套高層通信協(xié)議，或公開或廠家獨家使用。由于EIA提出的建議標(biāo)準(zhǔn)都是以“RS”作為前綴，所以在通訊工業(yè)領(lǐng)域，仍然習(xí)慣將上述標(biāo)準(zhǔn)以RS作前綴稱謂。RS422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA422A標(biāo)準(zhǔn)。RS422由RS232發(fā)展而來，它是為彌補RS232之不足而提出的。 /* CRC低位字節(jié)值表*/ static char auchCRCLo[] = { 0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3, 0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A, 0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26, 0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67, 0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F, 0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5, 0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C, 0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C, 0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40 } 。 } return (uchCRCHi 8 | uchCRCLo) 。 /* 計算CRC */ uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex} 。 /* 低CRC 字節(jié)初始化 */ unsigned uIndex 。 /* 消息中字節(jié)數(shù) */ { unsigned char uchCRCHi = 0xFF 。 　CRC簡單函數(shù)如下： unsigned short CRC16(puchMsg, usDataLen) unsigned char *puchMsg 。 在最后一位（第8位）完成后，下一個8位字節(jié)又單獨和寄存器的當(dāng)前值相或。LSB被提取出來檢測，如果LSB為1，寄存器單獨和預(yù)置的值或一下，如果LSB為0，則不進行。 　CRC是先調(diào)入一值是全“1”的16位寄存器，然后調(diào)用一過程將消息中連續(xù)的8位字節(jié)各當(dāng)前寄存器中的值進行處理。接收設(shè)備重新計算收到消息的CRC，并與接收到的CRC域中的值比較，如果兩值不同，則有誤。 　CRC域是兩個字節(jié)，包含一16位的二進制值。CRC域檢測了整個消息的內(nèi)容。 /* 累加*/ return ((unsigned char)(((char_uchLRC))) 。 /* LRC 要處理的字節(jié)的數(shù)量*/ { unsigned char uchLRC = 0 。 　LRC簡單函數(shù)如下： static unsigned char LRC(auchMsg,usDataLen) unsigned char *auchMsg 。 　LRC域是一個包含一個8位二進制值的字節(jié)。LRC域檢測了消息域中除開始的冒號及結(jié)束的回車換行號外的內(nèi)容。LRC檢測 代替一附加的停止位填充至要傳輸?shù)淖址麕小?如果便用了偶校驗，幀的奇偶校驗位將是0，便得整個“1”的個數(shù)仍是4個。 　如果指定了奇或偶校驗，“1”的位數(shù)將算到每個字符的位數(shù)中（ASCII模式7個數(shù)據(jù)位，RTU中8個數(shù)據(jù)位）。這將決定了每個字符中的奇偶校驗位是如何