第25讲 485通信实验.pdfVIP

7.1 RS-485总线收发实验 7.1.1 485简介 485 （一般称作RS485/EIA-485 ）是隶属于OSI （OSI ：开放系统互连基本参考模型。开 放，是指非垄断的。系统是指现实的系统中与互联有关的各部分。）模型物理层的电气特性 规定为2线，半双工，多点通信的标准。它的电气特性和RS-232大不一样。用缆线两端的电 压差值来表示传递信号。RS485仅仅规定了接受端和发送端的电气特性。它没有规定或推荐 任何数据协议。 RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E ，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的 兼容。RS-422 由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信 距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传 输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接 收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A 标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、 双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲 突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。 RS485 的特点包括： 1）接口电平低，不易损坏芯片。RS485 的电气特性：逻辑“1” 以两线 间的电压差为+(2~6)V 表示；逻辑“0” 以两线间的电压差为-(2~6)V表示。接口信号电平比RS232 降低了，不易 损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL 电平兼容，可方便与TTL 电路连接。 2 ） 传输速率高。10米时，RS485 的数据最高传输速率可达35Mbps，在1200m时，传输速度 可达100Kbps。 3 ） 抗干扰能力强。RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增 强，即抗噪声干扰性好。 4 ） 传输距离远，支持节点多。RS485 总线最长可以传输 1200m 以上（速率≤100Kbps）一 般最大支持 32 个节点，如果使用特制的 485 芯片，可以达到 128 个或者 256 个节点，最大 的可以支持到400 个节点。 7.1.2 RS485的通信概念 RS-485 是一个电气接口规范它只规定了平衡驱动器和接收器的电特性而没有规定接 插件传输电缆和通信协议。 RS-485建议性标准作为一种多点差分数据传输的电气规范，现已成为业界应用最为广 泛的标准通信接口之一，这种通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信，它所 具有的噪声抑制能力、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其他标准无法比拟的，因此许多 不同领域都采用RS-485作为数据传输链路，它是一种极为经济并具有相当高的噪声抑制、 传输速率、传输距离和宽共模范围的通信平台。 RS-485是一种在工业上作为数据交换的手段而广泛使用的串行通信方式，数据信号采 用差分传输方式，也称作平衡传输，因此具有较强的抗干扰能力。它使用一对双绞线，将其 中一线定义为A ，另一线定义为B 。如下图所示： 通常情况下， RS-485 的信号在传送出去之前会先分解成正负对称的两条线路（即我们 常说的A 、B信号线），当到达接收端后，再将信号相减还原成原来的信号。发送驱动器A 、 B之间的正电平在+2～+6V ，是一个逻辑状态；负电平在-2～-6V，是另一个逻辑状态；另有 一个信号地C，在RS-485 中还有一“使能”端。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切 断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于 逻辑“1”与“0” 的第三态。 接收器也与发送端相对的电平逻辑规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连， 当在接收端AB之间(DT) ＝(D+) - (D-)有大于+200mV 的电平时，输出正逻辑电平，小于 -200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。 RS-485 的信号在传送出去之前会先分解成正负对称的两条线路（即我们常说的A 、B信 号线），当到达接收端后，再将信号相减还原成原来的信号。如果将原来的信号标注为(DT)， 而被分解后的信号分别标注为(D+)和(D-)，则原始信号与分解后的信号在由传输端传送出去 时的