关于RS-485和RS-232串行通信标准,它们在工业、自动化、汽车和建筑物管理等领域都有广泛的应用。
RS-485标准,作为TIA485/EIA-485-A的现代称呼,继承了其出色的性能。相较于RS-232,它弥补了通信距离短和速率低的缺点,拥有更高的传输速率可至10Mbit/s,且理论通讯距离可达令人赞叹的1200米。
在传输方式上,RS-485采用差分传输机制,与单端传输的RS-232形成鲜明对比。它利用一对双绞线进行数据传输,其中一根线定义为A,另一根定义为B。
双绞线的运用在RS-485的物理层中起到了关键作用。这一层负责在设备和物理传输介质之间传输原始数据,处理电信号到数字数据的转换,同时定义了如电压、时序、数据速率等重要参数。
对于长距离布线,差分信号的优点在于即使线缆A和B上出现电压幅度的变化,由于共模抑制的能力,采用差分线仍能忽略掉干扰,正常输出信号。标准规定了逻辑高和逻辑低的电压范围。
值得一提的是,RS-485并不需要特定的总线电压,而是关注最小差分电压。即使在较长的电缆长度上,接收器接收到的电压降低到+/-200 mV,这对于RS-485来说仍然是完全可以接受的。
许多收发器都超过了TIA/EIA-485A规范的标准。在实际应用中,我们主要依据器件的SPEC参数。例如,某收发器的负输入阈值最小也是-200mV。
现今,许多RS-485转换器也兼容RS-422,因此在转换器上常见的信号为T/R+、T/R-,对应于RS-485的A+和B-。
关于DB9针型的母头接线定义,Pin6~Pin9通常为N/A不接。
在拓扑结构方面,RS-485主要采用两线制接线方式,为总线拓扑结构。这种接线方式最多可以在同一总线上挂接32个节点。
在主从模式方面,RS-485总线同I2C一样,支持点对点单从机模式以及多从机模式,但不支持多主机模式。
对于控制RS-485接口的设备,我们需要使用收发器。这和单片机控制的场景类似,收发器内部结构包括接收器和发送器部分。
关于收发器的使能信号,通常字母上面加一横的为低电平有效,不加的为高电平有效。发送器和接收器的真值表详细解释了其工作原理。
在数据链路方面,RS-485多用在半双工模式。主机和从机通过控制收发器的DE和RE管脚来发送和接收数据。
虽然RS-485没有标准的数据协议格式,但它与CAN总线在许多方面有相似之处。例如,它们都使用差分信号进行通信,都需要收发器,并都需要120欧姆的匹配电阻等。
市场上有很多RS-232转RS-485的转换模块,这为两种协议之间的转换提供了便利。虽然它们在某些方面存在差异,但它们都是为了确保设备之间的高效、可靠的数据传输。
最后需要特别注意的是,某些电路中会在A线上加上拉电阻,B线上加下拉电阻。这是为了确保RS-485总线在空闲状态时电平的稳定性。
总结来说,RS-485以其出色的性能和灵活性成为了众多领域中首选的串行通信标准。