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RS-485收發器芯片的選擇

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-24 17:04 ? 次閱讀

RS-485是一種差分信號標準,除了住宅環境之外,其在商用暖通空調(HVAC)系統、工廠自動化、電網基礎設施、電器和電機驅動工業設計中也很常見。本文中,我們將對RS-485總線的標準及選型做具體介紹。

RS-485收發器總線的標準

RS-485收發器采用平衡發送和差分接收方式實現通信:發送端將串行口的ttl電平信號轉換成差分信號a,b兩路輸出,經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,所以有極強的抗共模干擾的能力,總線收發器靈敏度很高,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。RS-485收發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收發器采用半雙工工作方式,支持多點數據通信。RS-485收發器總線網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構。即采用一條總線將各個節點串接起來,不支持環形或星型網絡。如果需要使用星型結構,就必須使用485中繼器或者485集線器才可以。RS-485收發器總線一般最大支持32個節點,如果使用特制的485芯片,可以達到128個或者256個節點,最大的可以支持到400個節點。

RS-485總線芯片的選型應考慮的因素

RS-485總線芯片的選型的過程中應重點考慮以下問題:

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、組網數量,終端電容性負載,電阻性負載各是多少?

6、組網中是否存在強干擾問題?

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該重點考慮的方面。

節點數,即每個RS-485接口芯片的驅動器能驅動多少個標準RS-485負載。根據規定,標準RS-485接口的輸入阻抗為≥12kΩ,相應的標準驅動節點數為32。為適應更多節點的通信場合,有些芯片的輸入阻抗設計成1/2負載(≥24kΩ)、1/4負載(≥48kΩ)甚至1/8負載(≥96kΩ),相應的節點數可增加到64、128和256。

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。

故障保護處理技術,一些RS-485收發器采用故障保護技術,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現的。若使用不帶故障保護的芯片,可在軟件上作一些處理,從而避免通信異常。這樣在發出有效數據時,所有接收器能夠正確地接收到起始位,進而接收到完整的數據。

審核編輯:符乾江
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