常用串口通訊技術(shù)ppt課件-閱讀頁(yè)
2025-01-20 09:34本頁(yè)面
【正文】 應(yīng)在總線電纜的開始和末端都需并接終接電阻。 – 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～ 120Ω。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) RS422與 RS485傳輸線上匹配的一些說(shuō)明 ? 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(hào)，達(dá)到改善信號(hào)質(zhì)量的目的。 RS485網(wǎng)絡(luò)的 RC匹配法 RS485網(wǎng)絡(luò)的二極管匹配法 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) RS422與 RS485的接地問(wèn)題 ? 系統(tǒng)接地是個(gè)很重要的問(wèn)題，但常常被忽視。 ? 因?yàn)榻拥叵到y(tǒng)不合理會(huì)影響整個(gè)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(duì)于接地的要求更為嚴(yán)格。 ? 很多情況下，連接 RS42 RS485通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)單地用一對(duì)雙絞線將各個(gè)接口的“ A”、“ B”端連接起來(lái)。 ? 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(gè)網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 共模干擾問(wèn)題（續(xù)） ? 當(dāng)發(fā)送驅(qū)動(dòng)器 A向接收器 B發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器 A的輸出共模電壓為 VOS，由于兩個(gè)系統(tǒng)具有各自獨(dú)立的接地系統(tǒng)，存在著地電位差 VGPD。 ? RS422與 RS485標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定 VOS≤3V ? 但 VGPD可能會(huì)有很大幅度（十幾伏甚至數(shù)十伏），并可能伴有強(qiáng)干擾信號(hào)，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。 ? RS42 RS485盡管采用差分平衡傳輸方式，但對(duì)整個(gè)RS422或 RS485網(wǎng)絡(luò)，必須有一條低阻的信號(hào)地。 ? 這條信號(hào)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。 ? 當(dāng)共模干擾源內(nèi)阻較低時(shí)，會(huì)在接地線上形成較大的環(huán)路電流，影響正常通信。 – 接地電阻的增加可能會(huì)使共模電壓升高，但只要控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)就不會(huì)影響正常通信。 – 這是較常用也是十分有效的一種方法，當(dāng)共模干擾內(nèi)阻很小時(shí)上述方法已不能奏效，此時(shí)可以考慮將引入干擾的節(jié)點(diǎn)（例如處于惡劣的工作環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備）浮置起來(lái)（也就是系統(tǒng)的電路地與機(jī)殼或大地隔離），這樣就隔斷了接地環(huán)路，不會(huì)形成很大的環(huán)路電流 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) EMI問(wèn)題 ③ 采用隔離接口。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) RS422與 RS485的網(wǎng)絡(luò)失效保護(hù) ? 由于在主機(jī)在發(fā)端發(fā)完一個(gè)信息數(shù)據(jù)后，將總線置于第三態(tài)，即總線空閑時(shí)沒(méi)有任何信號(hào)驅(qū)動(dòng)總線，使 AB之間的電壓在 200～ +200mV直至趨于 0V ? 這帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題：接收器輸出狀態(tài)不確定。 – 除上述所述的總線空閑會(huì)造成兩線電壓差低于 200mV的情況外，開路或短路時(shí)也會(huì)出現(xiàn)這種情況。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) RS422與 RS485的網(wǎng)絡(luò)失效保護(hù) ? 在總線上加偏置 – 當(dāng)總線空閑或開路時(shí)，利用偏置電阻將總線偏置在一個(gè)確定的狀態(tài)（差分電壓 ≥200mV）。 ? 比較經(jīng)典的方法，仍然不能解決總線短路時(shí)的問(wèn)題，有些廠家將接收門限移到 200mV/50mV，可解決這個(gè)問(wèn)題。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) RS422與 RS485的瞬態(tài)保護(hù) ? 信號(hào)接地措施，只對(duì)低頻率的共模干擾有保護(hù)作用，對(duì)于頻率很高的瞬態(tài)干擾就無(wú)能為力了。 ? 這樣的瞬態(tài)干擾雖然持續(xù)時(shí)間短暫，但可能會(huì)有成百上千伏的電壓。 ? 對(duì)于這種瞬態(tài)干擾可以采用 隔離 或 旁路 的方法加以防護(hù)。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 用 RS485構(gòu)成總線型多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ? 在數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及工業(yè)上的分布式控制系統(tǒng)中， RS485總線標(biāo)準(zhǔn)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 硬件電路設(shè)計(jì) ? 分布式多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或集中控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎每偩€方式，傳送數(shù)據(jù)采用主從站的方法。主機(jī)可以是 PC機(jī)、工控機(jī)或單片機(jī)，從機(jī)一般是單片機(jī)。 R為平衡電阻（又稱匹配電阻），通常取為 120歐。 ? 如果有地址呼叫，則中斷所有的從機(jī)。 ? 其他從機(jī)則保持不變，它們不接收，繼續(xù)監(jiān)聽地址呼叫。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù) 服務(wù)軟件 ? 按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的幀格式編寫的通信軟件通過(guò)物理層最終完成主機(jī)與從機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。這就要求通信占用盡量少的時(shí)間，以求達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的高效率。更好的辦法就是采用數(shù)據(jù)壓縮算法，在傳輸前對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，可使通信數(shù)據(jù)量大大減少，網(wǎng)絡(luò)效率
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