**1 **RS-485 áttekintés
Az RS-232-höz hasonlóan az RS-485 is egy soros kommunikációs szabvány. Jelenlegi hivatalos megnevezése TIA-485/EIA-485-A, de általában RS-485 szabványként emlegetik. Az RS-485-öt széles körben használják olyan iparágakban, mint az ipari automatizálás, az autóipar és az épületfelügyelet. Az EIA szabványok sorozatán belül az RS-485 protokollt tartják a legsokoldalúbbnak, amely kiváló teljesítményt mutat mind a négy soros kommunikációs szabványon.
Az RS-485 busz legyőzi az RS-232 hiányosságait, nevezetesen a rövid kommunikációs távolságot és az alacsony adatátviteli sebességet. Az RS-485 akár 10 Mbit/s adatátviteli sebességet is támogat, elméleti kommunikációs távolsága pedig akár 1200 méter. Ellentétben az RS-232 egyvégű átvitelével, az RS-485 differenciális átvitelt használ egy pár csavart érpáron keresztül, ahol az egyik vezetéket A-val, a másikat B-vel jelölik.
**2 **RS-485 fizikai réteg
Az RS-485 fizikai réteg felelős a nyers adatok továbbításáért az eszközök és a fizikai átviteli közeg között. Kezeli az elektromos jelek digitális adatokká történő átalakítását, miközben meghatározza a feszültségszinteket, időzítést, adatsebességet és egyéb paramétereket is.
① Differenciáljelek
A hosszú-kábelezés jelgyengülést eredményez, és növeli a zaj és az interferencia valószínűségét. Ez az A és B kábel feszültségamplitúdójának változásában nyilvánul meg. A differenciálvonalak használatának előnye azonban az, hogy a két jel közötti különbség levonása megszünteti az interferenciát, lehetővé téve a normál jel kimenetét. A differenciális vevő azon képességét, hogy figyelmen kívül hagyja az azonos feszültségeket mindkét jelvonalon, közös módú -elutasításnak nevezzük.
A szabvány előírja, hogy a logikai 1 értéke +2V és +6V, a logikai 0 pedig -6 V és -2 V.
Az RS-485 nem igényel meghatározott buszfeszültséget; csak a minimális különbségi feszültséget veszi figyelembe. Hosszabb kábelhossz esetén a vevő által vett feszültség +/- 200 mV-ra csökkenhet, ami még mindig tökéletesen elfogadható RS-485 esetén – ez az RS-485 egyik előnye.
Sok adó-vevő teljesíti vagy meg is haladja a TIA/EIA-485A szabványt; a gyakorlati alkalmazásokban azonban a készülék meghatározott paraméterei élveznek elsőbbséget. Például egy adott adó-vevő minimális negatív bemeneti küszöbértéke -200 mV.
② Jel definíciók
RS-485 jelvonal definíciók
A DB9 dugaszoló és anya csatlakozók sematikus diagramja
| DB9 | Gyűrű jelző | Pin név |
|
1 |
CD | Carrier Detect |
| 2 | RXD | Adatok fogadása |
| 3 | TXD | Adatok továbbítása |
| 4 | DTR | Adatterminál készen áll |
| 5 | GND | Rendszer földelés |
| 6 | DSR | Adatok készen |
| 7 | RTS | Kérelem továbbítása |
| 8 | CTS | Clear to Transmit |
| 9 | RI | Gyűrű jelző |
DB9 Pin-kiosztás
Carrier Detect (CD) Ez a vezérlőjel akkor használatos, amikor a modem értesíti a számítógépet, hogy olyan vivőjelet észlelt, amelyet a számítógép adatátvitelre használhat.
Adatok fogadása (RXD) Ez a vonal két forrás közötti adatátvitelre szolgál. Ilyen például a modemtől kapott és a számítógépre továbbított adatok.
Adatátvitel (TXD) Ez az a vonal, amely ténylegesen hordozza a továbbított adatokat.
Data Terminal Ready (DTR) Ez a jel azt jelzi, hogy a számítógép készen áll az adatok továbbítására.
Rendszerföldelés (GND) A földhöz való fizikai csatlakozásra utal, amelyet alapvonalként használnak az áramkör feszültségének mérésére vagy a visszatérő áram közös útjaként.
Kivezetési diagram 25-tűs RS-485 félduplex és full-duplex csatlakozókhoz
A DTR jelhez képest a Data Set Ready (DSR) jel értesíti a számítógépet vagy a terminált, hogy a modem működőképes és képes adatokat fogadni.
Ehhez a jelhez pozitív feszültség szükséges a küldésre kész (RTS) jel engedélyezéséhez. Ez azt jelzi, hogy interferenciamentes átvitel lehetséges az adatkészlet és az adatterminál között.
Miután létrejött a kapcsolat az adatterminál és a modem között, a Clear to Send (CTS) jel továbbításra kerül annak megerősítésére, hogy az adatterminál nyugtázta a kommunikáció megkezdését.
A csengetésjelző (RI) arra szolgál, hogy figyelmeztesse az adatkészletet kezelő modemet, ha alacsony{0}}frekvenciás jelet észlelt. Ez a jel csak figyelmezteti az adatterminált, és nem befolyásolja az eszközök közötti adatátvitelt.
A tű-hozzárendelések 2, illetve 4 érintkezőn keresztül csatlakoznak a DB9 és DB25 csatlakozókhoz.
A DB25-összekötő TxD+ és TxD- sorai adatokat továbbítanak, míg az RxD+ és RxD- sorok fogadott adatokat. Mivel ezek differenciáljelek, nagyobb távolságra is továbbíthatók.
Az RS-485 interfész átviteli távolság és adatsebesség tekintetében felülmúlja az RS-232 protokollt. Támogatja a 30–35 Mbps adatátviteli sebességet akár 10 méteres távolságban. 100 Kb/s adatátviteli sebesség akár 1200 méteres távolságban is elérhető. Az RS-485-öt elsősorban többpontos konfigurációkban használják, amelyek kihasználják a kiegyensúlyozott differenciál interfészét.
Ahogy az RS-485 kábelkivezetésen látható, ez az interfész minden jelet differenciális konfigurációban tartalmaz.
● A CTS+ és CTS- jelek, valamint az RTS+ és RTS- jelek kézfogásvezérlő jelként használatosak.
● A TxD+ és a TxD- adatátvitelre szolgál.
● RxD+ és RxD- az adatok fogadására használt vonalak.
Egy többpontos konfiguráció akár 32 eszközt is csatlakoztathat egyetlen fő vezérlőeszközhöz. Ilyen például a VSAT NMS (Network Management System). Ebben a megvalósításban a PC-n futó szoftverek különféle alrendszereket képesek felügyelni és vezérelni. Ide tartoznak a MUX, a modem, az RF fel/le konverterek és egyéb hálózati összetevők. Az ilyen típusú megvalósítás megfelelő működéséhez helyesen vezetékezett RS-485 csatlakozókra van szükség mind az NMS-alkalmazást futtató PC-n, mind az összes csatlakoztatott alrendszeren.
RS485 interfész leírása
Az RS485 (EIA485) interfész rendkívül robusztusnak bizonyult, és több-pontos topológiájának köszönhetően az ipari szektor legnépszerűbb kommunikációs protokolljává vált. Az RS422 protokoll hasonló az RS485-höz, mivel mindkettő differenciális jeleket használ az adatátvitelhez.
Kétféle RS-485 létezik:
● A fél{0}}duplex RS-485 2 érintkezős.
● A Full{0}}duplex RS-485 4 érintkezős.
Használhatja a teljes{0}}duplex módot, ha egyszerre kell adatokat küldenie és fogadnia. Fél-duplex módban bármikor csak adatokat küldhet és fogadhat.
A vezeték feszültségtartománya -7 V és +12 V között van.
Az RS-485 protokoll megvalósításához nincs szükség speciális csatlakozótípusra, de a legtöbb esetben DB9 csatlakozókat vagy sorkapcsokat használnak.
Az egyes RS-485 csatlakozók eltérő érintkezési konfigurációkkal rendelkezhetnek. A tényleges konfigurációt a készülékhez mellékelt dokumentáció alapján határozhatja meg.
RS-485-ös eszköz csatlakoztatása 2 tűvel-Félduplex RS-485 tűkiosztás
RS-485-ös eszköz csatlakoztatása 4 érintkezővel-Teljes duplex RS-485 tűkiosztás
Napjainkban sok RS-485-ös konverter kompatibilis az RS-422-vel, ezért gyakran látni T/R+ és T/R- jeleket ezeken a konvertereken, amelyek megfelelnek az RS-485 A+ és B- jeleinek.
③ Topológia
Az RS-485 két-vezetékes és négy{4}}vezetékes konfigurációt is támogat. A négy-vezetékes konfiguráció a pont-pont közötti kommunikációra korlátozódik, és ma ritkán használják; a kétvezetékes konfigurációt használják gyakrabban. Ez a konfiguráció busztopológiát alkalmaz, amely lehetővé teszi akár 32 csomópont csatlakoztatását egyetlen buszon.
Az I²C-hez hasonlóan az RS-485-ös busz is master-szolga módban működik. Támogatja a pont---pont egy-szolga módot és a több-szolga módot is, de nem támogatja a több mester módot.
