Tehát az RS-485 ilyen egyszerű?

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

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 gyakrabban használják. Ez a konfiguráció busztopológiát használ, 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.

RS-485 adó-vevő

Az RS-485 differenciálátvitelt használ. Ha egy RS-485-ös eszközt mikrokontrollerrel szeretne vezérelni, akkor a CAN-buszhoz hasonló adó-vevőre lesz szüksége. A következő ábra egy RS-485 eszközt vezérlő MCU-t mutat be.

Az adó-vevő belsejében van egy vevő (felső fele) és egy adó (alsó fele). Az alábbiakban az adó-vevő működésének rövid ismertetése segít megérteni, hogyan kommunikál az MCU egy 485-ös eszközzel.

Az adó esetében az igazságtáblázat a következő:

1. Ha az illesztőprogram-engedélyező érintkező DE logikai magas értéken van, az A és B differenciálkimenet követi a D adatbemenet logikai állapotát. A magas D ponton lévő logikai érték A magasra, a B pedig alacsonyra váltja. Ebben az esetben a VOD=VA – VB-ként definiált differenciális kimeneti feszültség pozitív. Ha D alacsony, a kimeneti állapotok megfordulnak: B magasra, A alacsonyra megy, és a VOD negatív.

2. Ha a DE alacsony, mindkét kimenet nagy-impedanciájú lesz. Ebben az esetben a D-ben lévő logikai állapot irreleváns.

A következő igazságtáblázat a vevőre vonatkozik:

1. Ha a vevő engedélyező érintkezője (RE) logikai alacsony szinten van, a vevő aktiválódik. Ha a VID=VA – VB-ként meghatározott differenciális bemeneti feszültség pozitív, és meghaladja a VIT+ pozitív bemeneti küszöböt, a vevő R kimenete magasra emelkedik. Ha a VID negatív, és a VIT- negatív bemeneti küszöb alatt van, a vevő R kimenete alacsony lesz. Ha a VID VIT+ és VIT- között van, a kimenet definiálatlan.

2. Ha az RE logikailag magas vagy lebegő, a vevő kimenete nagy impedanciájú, függetlenül a VID nagyságától vagy polaritásától.

RS-485 adatkapcsolat

Miután fentebb tárgyaltuk az RS-485 adó-vevő működési elveit, most röviden ismertetjük az RS-485 adatkapcsolatot. Először vessen egy pillantást a könnyen érthető UART protokoll keretformátumára.

Általános RS-485 áramkörök

Itt van egy általános RS-485 áramkör, amelyet az interneten találtam. Két pontot kell megjegyezni:

1. Az RE és DE engedélyezési jelek egyetlen GPIO-val vezérelhetők az erőforrások megtakarítása érdekében. Amikor a GPIO25 magas szintet ad ki, az RE és a DE 0 V, és az eszköz vételi módba lép; amikor a GPIO25 alacsony szintet ad ki, az RE és DE 3,3 V, és a készülék adási módba lép.

2. Egyes áramkörökben egy húzó-ellenállást adnak az A érintkezőhöz, és egy húzó-lehúzó ellenállást a B érintkezőhöz. Ennek fő oka az, hogy amikor az RS-485-ös busz üresjárati állapotban van, a feszültségszint nem rögzített-vagyis -200 mV és -200 mV között ingadozik a kimenet magas vagy alacsony szint. Az UART-nak magas szintet kell fenntartania üresjáratban; ha az adó-vevő ilyenkor alacsony szintet ad ki, az UART startbitként értelmezi, ami kommunikációs hibákat okozhat. Az R_u és R_d konkrét értékeit itt nem tárgyaljuk részletesen; Terveim szerint a jövőben részletes cikket írok erről a témáról.