RS-485
RS-485仅是一个电气标准,描述了接口的物理层,像协议、时序、串行或并行数据以及链路全部由设计者或更高层协议定义。 RS-485定义的是使用平衡(也称作差分)多点传输线的驱动器(driver)和接收器(receiver)的电气特性。
- 差分传输增加噪声抗扰度,减少噪声辐射
- 长距离链路,最长可达4000英尺(约1219米)
- 数据速率高达10Mbps(40英寸内,约12.2米)
- 同一总线可以连接多个驱动器和接收器
- 宽共模范围允许驱动器和接收器之间存在地电位差异,允许最大共模电压-7-12V
信号电平
RS-485能够进行远距离传输主要得益于使用差分信号进行传输,当有噪声干扰时仍可以使用线路上两者差值进行判断,使传输数据不受噪声干扰。
符合RS-485标准的驱动器能够提供不小于1.5V的差分输出(在54Ω负载下),符合RS-485标准的接收器能检测小到200mV的差分信号输入。 即便是在线缆和连接器严重降级的情况下,这两个值仍能为高可靠性的数据传输提供充足的余量。
单位负载(UL)
RS-485总线上的驱动器和接收器最大数量取决于它们的负载特性。驱动器和接收器的负载都是相对单位负载而衡量的。485标准规定一根传输总线上最多可以挂接32个单位负载。
单位负载定义为:在12V共模电压环境中,允许通过稳态负载1mA电流,或者是在-7V共模电压环境中,允许通过稳态负载0.8mA电流。将接收器输入阻抗看作12 kΩ并给收发器1mA电流,这可以代表一个单位负载。 部分RS-485接收器额定具有1/4或1/8UL,意味着可以挂载多数量的连接器。有关UL和接收器输入阻抗对应关系如下图所示:
| 单位负载 | 节点数 | 最小接收器输入阻抗 |
| 1 | 32 | 12KΩ |
| 1/2 | 64 | 24KΩ |
| 1/4 | 128 | 48KΩ |
| 1/8 | 256 | 96KΩ |
总线终端和分支长度
为避免信号反射,当线缆长度很长时数据传输线必须有终点,并且分支长度尽可能的短。正确的终端需要终端电阻RT匹配,其值为传输线的特性阻抗Z0。RS-485标准建议线缆的Z0=120Ω。电缆干线通常终端匹配120Ω的电阻,线缆的末尾处各一个。见下图示意:
MAX485
总结
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