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RS485总线

RS485总线

一、简介

RS485是数据信号采用差分传输方式的串行总线

二、信号表示

· 逻辑1:两线间的电压差为+(2-6)V;

· 逻辑0:两线间的电压差为-(2-6)V;

三、特点

· 最高数据传输速率为10Mbps

· RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰、噪声干扰;

· 最大传输距离3km;

· 总线上允许连接多达128个收发器;

· 在长距离传输时,RS485需要接2个终端电阻,阻值要求等于传输线的特性阻抗。

四、接地问题

很多情况下,我们连接RS485通信链路只是将接口A、B端连接起来,而忽略了信号地的连接,这种情况虽能正常工作,却有很大的隐患,原因如下:

1、共模干扰问题:正如前文已述,RS-422与RS-485接口均采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,如RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。

当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。例如,当发送驱动器A向接收器B发送数据时,发送驱动器A的输出共模电压为VOS,由于两个系统具有各自独立的接地系统,存在着地电位差VGPD。

那么,接收器输入端的共模电压VCM就会达到VCM=VOS+VGPD。RS-485标准规定VOS≤3V,但VGPD可能会有很大幅度(十几伏甚至数十伏),并可能伴有强干扰信号,致使接收器共模输入VCM超出正常范围,并在传输线路上产生干扰电流,轻则影响正常通信,重则损坏通信接口电路。

2、(EMI)问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

由于上述原因,RS-422、RS-485尽管采用差分平衡传输方式,但对整个RS-422或RS-485网络,必须有一条低阻的信号地。一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来,使共模干扰电压VGPD被短路。

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