RS-485通信協(xié)議簡(jiǎn)介
什么是RS-485
RS485名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485,是由電信業(yè)協(xié)會(huì)和電業(yè)聯(lián)盟定義。使該標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字通信絡(luò)能在遠(yuǎn)距離條件下以及電噪聲的環(huán)境下有效傳輸信號(hào)。RS-485使得廉價(jià)本地絡(luò)以及多路通信鏈路的配置成為可能。其中的RS表 recommended standard,即推薦標(biāo)準(zhǔn)。 簡(jiǎn)單來(lái)講,RS485就是個(gè)硬件通信協(xié)議,它規(guī)定當(dāng)兩線間電壓差為+2V ~ +6V時(shí)為邏輯“1”,電壓差為-2V ~ -6V時(shí)為邏輯“0”
RS-485的特點(diǎn)
由于485信號(hào)是利用差模傳輸?shù)?,即?85+與485-的電壓差來(lái)作為信號(hào)傳輸。如果外部有個(gè)擾源對(duì)其進(jìn)行干擾,使雙絞線進(jìn)行485信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)候,由于其雙絞,干擾對(duì)于485+,485-的干擾效果都是樣的,那電壓差依然是不變的,對(duì)于485信號(hào)的干擾縮到了最小。同樣的道理,如果有屏蔽線起到屏蔽作的話,外部擾源對(duì)于其的擾影響也可以盡可能的縮小。
485布線規(guī)范是必須要牽的布線,旦沒(méi)有借助485集線器和485中繼器直接布設(shè)成星型連接和樹(shù)形連接,很容易造成信號(hào)反射導(dǎo)致總線不穩(wěn)定。
485總線必須要單點(diǎn)可靠接地。單點(diǎn)就是整個(gè)485總線上只能是有個(gè)點(diǎn)接地,不能多點(diǎn)接地,因?yàn)閷⑵浣拥厥且驗(yàn)橐獙⒌鼐€(般都是屏蔽線作地線)上的電壓保持致,防止共模擾,如果多點(diǎn)接地適得其反。
RS-485 與 單片機(jī)
單片機(jī)的輸出和讀取都是TTL電平,般情況下由地線和信號(hào)線組成,在遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那闆r下,信號(hào)線上的干擾信號(hào)會(huì)隨著有效信號(hào)被傳遞到接收端,使得通信容易被干擾。 與之相對(duì)的,485協(xié)議輸出的是差分信號(hào),經(jīng)過(guò)TTL轉(zhuǎn)485芯片的轉(zhuǎn)換后其有效信息為兩條信號(hào)線的電壓差,即可大大消除通信時(shí)的共模干擾,同時(shí)由于其傳遞的信息隨時(shí)可以在硬件層面上被測(cè)量,而且整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程完全為硬件操作,無(wú)需軟件編寫(xiě),因此是種硬件協(xié)議。
TTL-485轉(zhuǎn)換器的真值表
實(shí)際操作時(shí),芯片的接收器輸出端RO與單片機(jī)的Rxd相連,驅(qū)動(dòng)器輸端DI則與單片機(jī)的Txd相連
驅(qū)動(dòng)器的輸出邏輯
485芯片既有全雙通信(如SN75179、SN75180、MAX488~MAX491、MAX1482)也有半雙工通信(如SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX 1487、MAX3082、MAX1483),如果485為半雙工通信模式,其在發(fā)送信息時(shí)便無(wú)法讀取信息,因此當(dāng)DE被拉高時(shí)完全處于發(fā)送信息的狀態(tài),此時(shí)DI接受單片機(jī)寫(xiě)入的數(shù)字信號(hào),當(dāng)輸信號(hào)DI為1時(shí)輸出正的差分信號(hào),即A-B>0.2V。當(dāng)輸信號(hào)DI為0時(shí)輸出負(fù)差分信號(hào),即B-A>-0.2V(有些芯片是0.3V,如SP3485)