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2024-08-23 21:53本頁面
【正文】 大傳輸速率為10Mbps。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，只有在20kbps 速率以下，才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。一般來說，15 米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mbps。如果采用光電隔離方式，則通訊速率一般還會受到光電隔離器件響應(yīng)速度的限制。在矩距離、或低波特率波數(shù)據(jù)傳輸時可不需終端匹配電阻，即一般在300 米以下、19200bps 不需終端匹配電阻。RS485 標準通常被用作為一種相對經(jīng)濟、具有相當高噪聲抑制、相對高的傳輸速率、傳輸距離遠、寬共模范圍的通信平臺。在過去的20 年時間里，建議性標準RS485 作為一種多點差分數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范，被應(yīng)用在許多不同的領(lǐng)域，作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路。但是基于在RS485 總線上任一時刻只能存在一個主機的特點，它往往應(yīng)用在集中控制樞紐與分散控制單元之間。圖 2是典型的RS422 四線接口。圖2：RS422 標準的通訊接口由于RS422 接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送器因此比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。接收器輸入阻抗為4k，故發(fā)端最大負載能力是104k+100Ω（終接電阻）。RS422 的最大傳輸距離為4000 英尺（約1219 米），最大傳輸速率為10Mbps。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。RS422 需要安裝一個終接電阻，要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗（一般取值為120 歐）。終接電阻安裝在傳輸電纜的最遠端。⑷、RS485接口電路 RS485 接口電路的主要功能是：將來自微處理器的發(fā)送信號TX 通過“發(fā)送器”轉(zhuǎn)換成通訊網(wǎng)絡(luò)中的差分信號，也可以將通訊網(wǎng)絡(luò)中的差分信號通過“接收器”轉(zhuǎn)換成被微處理器接收的RX 信號。另外，由于應(yīng)用環(huán)境的各不相同，RS485 接口電路的附加保護措施也是必須重點考慮的環(huán)節(jié)。微處理器的標準串行口通過RXD 直接連接SP485R 芯片的RO 引腳，通過TXD直接連接SP485R 芯片的DI 引腳。此電路中，任一時刻SP485R 芯片中的“接收器”和“發(fā)送器”只能夠有1 個處于工作狀態(tài)。如果將SP485R 連接至微處理器80C51 芯片的UART 串口，則SP485R 芯片的RO 引腳不需要上拉；否則，需要根據(jù)實際情況考慮是否在RO 引腳增加1 個大約10K 的上拉電阻。但為了更加可靠地保護RS485 網(wǎng)絡(luò)，確保系統(tǒng)安全，我們通常還會額外增加一些保護電路。當然，也選擇集成的總線保護元件，比如ONSemi 半導體的NUP2105L 器件(SOT23 封裝，集成2 個雙向TVS器件)，作為SP485R 芯片的附加保護措施。圖中附加的保護電路能夠?qū)P485R 芯片起到良好的保護效果。微處理器的UART 串口的RXD、TXD 通過光電隔離電路連接SP485R 芯片的RO、DI 引腳，控制信號R/D 同樣經(jīng)光電隔離電路去控制SP485R 芯片的DE和/RE 引腳。任一時刻，SP485R 芯片中的“接收器”和“發(fā)送器”只能夠有1 個處于工作狀態(tài)。使用DCDC 器件可以產(chǎn)生1 組與微處理器電路完全隔離的電源輸出，用于向RS485 收發(fā)器電路提供+5V 電源。圖4中選用了NEC 公司的光耦器件PS2501 芯片，受PS2501 芯片的響應(yīng)速率影響，這一示范RS485 接口電路的通訊速率只可保障在19200bps 速率下正常工作；如果需要達到更高的RS485 通訊速率，則需要選用響應(yīng)速度更快的光耦器件，比如Agilent 公司的超高速光耦元件。但為了更加可靠地保護RS485 網(wǎng)絡(luò)，確保系統(tǒng)安全，我們通常還會額外增加一些保護電路。③、上電抑制電路由多個RS485 收發(fā)器連接而成的RS485 多機網(wǎng)絡(luò)中，任一時刻只能夠有一個RS485發(fā)送器工作在“發(fā)送”狀態(tài)，其余節(jié)點必須工作在“接收”狀態(tài)；這稱為“單主/多從”通訊方式。因此，在設(shè)計階段時就應(yīng)仔細考慮，避免后期可能出現(xiàn)的種種事故隱患。RS485接口電路實現(xiàn)系統(tǒng)的通訊功能，但僅是一個完整系統(tǒng)中的一個有機部分，當然受到微處理器的狀態(tài)控制。設(shè)計時增加一組由RCDU1 簡單元件組成的上電抑制電路，即可以避免在應(yīng)用系統(tǒng)上電時出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊事故。圖6則演示了另一種自動控制RS485 芯片的發(fā)送器/接收器使能引腳的方式，通常稱作為RS485 接口電路的自動換向功能。RS485 接口電路的自動換向功能可以有很多種可實現(xiàn)的不同電路形式，但其基本內(nèi)容都是由TXD 信號來控制RS485 芯片中接收器/發(fā)送器的開關(guān)切換。比如，在需要可靠性或高速度長距離，尤其在節(jié)點較多、負載重的情況下，強烈建議選用前面介紹的獨立控制的RS485 接口電路收/發(fā)控制方法。由于RS485 標準是基于PC 的UART 芯片上的處理方式，因此，其通訊協(xié)議也規(guī)定了串行數(shù)據(jù)單元的格式（8N1 格式）：1 位邏輯0 的起始位，6/7/8 位數(shù)據(jù)位，1 位可選擇的奇(ODD)/偶(EVEN)校驗位，1/2 位邏輯1 的停止位。但是，這些設(shè)備采用的用戶層協(xié)議都不相同；這些設(shè)備之間并不可以直接連接通訊。在電力通訊領(lǐng)域，當前國家現(xiàn)在執(zhí)行的行業(yè)標準中，頒布有按設(shè)備分類的各種通訊規(guī)約，如CDT、SC180u4F、 規(guī)約和1995 年的IEC608705101 傳輸規(guī)約、1997 年的國際101 規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T6341997規(guī)約；在電表應(yīng)用中，國內(nèi)大多數(shù)地區(qū)的廠商采用多功能電能表通訊協(xié)議(DL/T6451997)。下面我們簡單的做以說明。圖7：通信字節(jié)格式傳送方向從低到高位，一個起始位、一個停止位、一個偶校驗位、8 位數(shù)據(jù)位，總共11位。圖8：數(shù)據(jù)幀格式地址域：當?shù)刂肺?9H時，為廣播地址，同時當從控制器接收到一幀數(shù)據(jù)時，地址域相同時應(yīng)響應(yīng)命令，取得總線控制權(quán)，當響應(yīng)命令之后，應(yīng)把總線控制權(quán)歸還給主控器。校驗碼：幀開始各個字節(jié)二進制算術(shù)和，不計溢出值。數(shù)據(jù)域：發(fā)送時數(shù)據(jù)加33H，接收時數(shù)據(jù)減33H。當然，在以后的工作中，我們自己也可以制定符合自身需要的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，但要符合以下幾種規(guī)則。通常數(shù)據(jù)協(xié)議中包的格式由引導碼、長度碼、地址碼、命令碼、
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