RS-485是一種差分信號標(biāo)準(zhǔn)，除了住宅環(huán)境之外，其在商用暖通空調(diào)（HVAC）系統(tǒng)、工廠自動化、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、電器和電機(jī)驅(qū)動工業(yè)設(shè)計(jì)中也很常見。本文中，我們將對RS-485總線的標(biāo)準(zhǔn)及選型做具體介紹。

RS-485收發(fā)器總線的標(biāo)準(zhǔn)

RS-485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現(xiàn)通信：發(fā)送端將串行口的ttl電平信號轉(zhuǎn)換成差分信號a，b兩路輸出，經(jīng)過線纜傳輸之后在接收端將差分信號還原成ttl電平信號。由于傳輸線通常使用雙絞線，又是差分傳輸，所以有極強(qiáng)的抗共模干擾的能力，總線收發(fā)器靈敏度很高，可以檢測到低至200mv電壓。故傳輸信號在千米之外都是可以恢復(fù)。RS-485收發(fā)器最大的通信距離約為1219m，最大傳輸速率為10mb／s，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100kb／s的傳輸速率下，才可以達(dá)到最大的通信距離，如果需傳輸更長的距離，需要加485中繼器。RS-485收發(fā)器采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信。RS-485收發(fā)器總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)。即采用一條總線將各個節(jié)點(diǎn)串接起來，不支持環(huán)形或星型網(wǎng)絡(luò)。如果需要使用星型結(jié)構(gòu)，就必須使用485中繼器或者485集線器才可以。RS-485收發(fā)器總線一般最大支持32個節(jié)點(diǎn)，如果使用特制的485芯片，可以達(dá)到128個或者256個節(jié)點(diǎn)，最大的可以支持到400個節(jié)點(diǎn)。

RS-485總線芯片的選型應(yīng)考慮的因素

RS－485總線芯片的選型的過程中應(yīng)重點(diǎn)考慮以下問題：

1、電源電壓范圍，是否需要3V低電壓器件？

2、通訊速率多少，是否需要選擇高速率器件？

3、是否需要極性自速率器件？

4、是否需要半雙工器件？

5、組網(wǎng)數(shù)量，終端電容性負(fù)載，電阻性負(fù)載各是多少？

6、組網(wǎng)中是否存在強(qiáng)干擾問題？

7、是否有邏輯性電平兼容性問題？

8、是否遇到ESD及浪涌測試問題？

此外，以下幾個方面也是應(yīng)該重點(diǎn)考慮的方面。

節(jié)點(diǎn)數(shù)，即每個RS-485接口芯片的驅(qū)動器能驅(qū)動多少個標(biāo)準(zhǔn)RS-485負(fù)載。根據(jù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)RS-485接口的輸入阻抗為≥12kΩ，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動節(jié)點(diǎn)數(shù)為32。為適應(yīng)更多節(jié)點(diǎn)的通信場合，有些芯片的輸入阻抗設(shè)計(jì)成1／2負(fù)載（≥24kΩ）、1／4負(fù)載（≥48kΩ）甚至1／8負(fù)載（≥96kΩ），相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)可增加到64、128和256。

是半雙工還是全雙工？半雙工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX1487、MAX3082、MAX1483等；全雙工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488～MAX491、MAX1482等。

故障保護(hù)處理技術(shù)，一些RS-485收發(fā)器采用故障保護(hù)技術(shù)，它會在總線開路、短路和空閑情況下，使接收器的輸出為高電平。確保總線空閑、短路時接收器輸出高電平是由改變接收器輸入門限來實(shí)現(xiàn)的。若使用不帶故障保護(hù)的芯片，可在軟件上作一些處理，從而避免通信異常。這樣在發(fā)出有效數(shù)據(jù)時，所有接收器能夠正確地接收到起始位，進(jìn)而接收到完整的數(shù)據(jù)。