RS485串行通信接口总结.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第三节,RS485,串行通信接口,3.1 RS485,接口标准,3.2 RS485,收发器与应用电路,3.3 RS485,互联网络,习题,1.RS232,的主要缺陷,2.RS485,的信号定义,3.,理解,RS422,双端发送、双端接收的传送方式及其优点。,4.,能将单片机接口与,MAX487,连接，并绘制出,MAX487,的结构图。,5.,绘制,3,个,UART,通信端口之间的半双工连接图。,6.,绘制,2,个,UART,通信端口之间的全双工连接图。,3.1 RS485,接口标准,RS-232C,虽然使用很广，但由于推出时间比较早，所以在现代通信网络中已暴露出明显的缺点，主要表现在：,（,1,）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为,与,TTL,电平不兼容,故需使用电平转换电路方能与,TTL,电路连接。,（,2,）,传输速率较低,，在异步传输时，波特率为,20Kbps,。,（,3,）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以,抗噪声干扰性弱,。,（,4,）,传输距离,有限。,3.1RS485,串行通信接口,所以,EIA,在,1977,年作了部分改进，制定了新标准,RS-449,：除了保留与,RS-232C,兼容外，还在,提高传输速率增加传输距离、改进电气特性,等方面做了很多努力，增加了,RS,232C,没有的环测功能，明确规定了连接器，解决了机械接口问题。,在,RS-449,标准下，推出的子集有,RS-423A/,RS-422A,，以及,RS-422A,的变型,RS-485,。,3.1 RS485,串行通信接口,RS485,采用,二线差分,平衡传输，其信号定义如下：,逻辑,0,：差分信号,-2500,-200mv,逻辑,1,：差分信号,+2500,+200mv,高阻状态：差分信号,-200,-200mv,1.RS485,串行通信接口,在图,2-21,中，图,(a),为,RS-232C,所采用的,单端发送、单端接收,电路该电路的特点是传送信号只用一根导线，对于多路信号线，其地线是公共的。因此，它是最简单的连接结构，但缺点是易收干扰信号的影响。,1.RS485,串行通信接口,RS-422A,则更进一步采用了双端发送、双端接收的传送方式，这种平衡驱动和差分接收方法从根本上消除了,地线干扰,。,这种发送器相当于两个单端发送器，它们的输入是同一个信号，而一个发送器的输出正好与另一个,反相,。当干扰信号作为共模信号出现时，一根导线上出现的噪声电压会被另一根导线上的噪声电压,抵消,，因此可以,削弱噪声对信号的影响,。,A,：差分正输入端,B:,差分负输入端,RO,：接收端,DI,：发送端,RE:,接收使能端,DE,：发送使能端,2.RS485,收发器与应用电路,2.RS485,收发器与应用电路,两个芯片的共同点是都含有一个发送器,D,和一个接收器,R,，其中,DI,是发送输入端，,RO,是接收输出端。不同的是，图（,a,）中只有两根信号线,A,和,B,，信号线,A,为同相接收器输入和同相发送器输出，信号线,B,为反相接收器输入和反相发送器输出，由于是,半双工,，所以有发送与接受的使能端,DE,与引脚。,在图,(b),中，有两对,4,根信号线,A,、,B,和,Y,、,Z,，其中,A,、,B,专用作接收器输入，,A,为同相、,B,为反相；而,Y,、,Z,专用作发送器输出，,Y,为同相、,Z,为反相，所以构成了,全双工通信,。,2.RS485,收发器与应用电路,在许多工业过程控制中，往往要求,用最少的信号线,来完成通信任务。目前广泛应用的,RS-485,串行接口总线就是为适应这种需要应运而生的。它实际就是,RS-422,总线的变型，二者不同之处在于：,RS-422,为,全双工,，采用两对差分平衡信号线；而,RS-485,为,半双工,，只需一对平衡差分信号线。,在控制领域中，以微处理器为核心构成的测控仪表的一个重要技术指标就是具有串行通信接口功能，以前主要是采用,RS-232C,接口，现在无一例外地是,RS-485,接口。,图,2-24,给出了,AT89C52,单片机与芯片,MAX487E,构成的,RS485,接口电路，用单片机的,P1.7,口控制,MAX487E,的数据发送和接收，当数据发送时置,P1.7,为,高电平,，则使能端,DE=1,打开发送器,D,的缓冲门，发自单片机,TXD,端的数据信息经,DI,端分别从,D,的同相端与反相端传到,RS-485,总线上。,当接收数据时把,P1.7,置于,低电平,，此时使能端,=0,打开接收器,R,的缓冲门，来自于,RS-485,总线上的数据信息分别经,R,的同相端与反相端从,RO,端传出进入单片机,RXD,端。,RS-485,总线上的,A,正（高）,B,负（低）电平对应的是逻辑,“,1,”,，而,RS-485,总线上的,A,负（低）,B,正（高电平对应的是逻辑,“,0,”,。一般地，,A,与,B,之间的正负（高低）电压之差在,0.22.5V,之间。,3.RS485,互联网络,RS-485,更适合于多站互连（已经具备了现场总线的概念），一个发送驱动器最多可连接大于,32,个负载设备，负载设备可以是被动发送器、接收器和收发器。其电路结构是在平衡连接的电缆上挂接发送器、接收器或组合收发器，且在电缆两端各挂接一个,终端电阻,用于消除两线间的干扰。,图,2-25,为以,PC,机作主机，,n,个单片智能设备为从机、工作于主从方式的,RS-485,总线网络的结构图。利用,PC,机配置的,RS-232C,串行端口，外配一个,RS-232C/RS-485,转换器，可将,RS-232C,信号转换为,RS-485,信号。每个从机通过,MAX487E,芯片构建,RS-485,通信接口，就可挂接在,RS-485,总线网络上，总线端点处并接的两个,120,电阻用于消除两线间的干扰。,RS-485,总线网络传输距离最远可达,1200m,（速率,20 kb/s,）、传输速率最高可达,2Mb/s,（距离,12 m,）。至于在网络上最多允许挂接多少个从机，这主要取决于,232/485,转换器的驱动能力与,485,接口芯片的输入阻抗与驱动能力，如果再加上中继站，可以增加更多的从机数量。,图,3-10,同一个时间只能有一个驱动器在工作。,如果发生多个驱动器同时启动，则会发生总线竞争，在某些原件上产生较大的电流。因此,RS485,的接口芯片上应该包含限流和过热关闭的功能，以便在总线竞争时保护芯片。,图,3-11-12,全双工中，一个节点可以在一个节点上向所有的节点发送信息；而另一条通路上接收其他节点的信息。,