RS-485总线简述(一)

(一)简介

RS-485是美国电子工业协会在1983年批准的：一种用于串行通信的平衡传输标准，只规定了驱动器和接收器的电气特性，没有规定协议;因此许多更高级别的接口标准在物理层上参考了RS-485，如Modbus、Profibus等。

(二)关键特性

差分传输增强噪声抗扰度，减少噪声辐射;

长距离传输，最长可达1219米

在10米内，数据速率高达10Mbps

同一总线可以连接多个驱动器和接收器;

宽共模范围允许驱动器和接收器之间存在地电位差异，允许最大共模电压-7~12V

(三)收发器典型框图

 

 

(四)信号电平

RS-485的差分线指定为A和B，如果在发送器的输入端收到一个逻辑高电平(DI=1)，则在驱动器输出上，A线电压高于B线(Voa>Vob);如果在发送器的输入上收到一个逻辑低电平(DI=0)，发射器会使B线电压高于A线(Vob>Voa)

如果在接收器的输入端，A线电压高于B线(Via-Vib>200mV)，则接收器输出为逻辑高电平(RO=1);如果B线电压高于A线(Vib-Via>200mV),则接收器输出逻辑低电平(RO=0)

 

 

RS-485标准规定驱动器能够提供不小于1.5V的差分输出(在54Ω负载下)，接收器能够检测小到200mV的差分信号输入;这样即便在电缆和连接器严重降级的情况下，这两个值仍能为高可靠的数据传输提供充足的裕量

 

 

(五)网络拓扑

RS-485推荐使用在点对点网络中，线性、总线型;不能是星形、环形网络;如图

 

 

 

 

 

 

(六)总线终端和分支长度

为避免信号反射，数据传输线应始终端接，并且分支长度尽可能的短;正确的终端需要终端电阻Rt和传输电缆的特性阻抗Zo匹配;RS-485标准建议线缆Zo = 120Ω ，因此电缆干线通常与120Ω电阻端接

 

 

分支长度(收发器与电缆干线之间的距离)应小于驱动器输出上升时间的1/10，并通过以下公式得出

 

 

太长的分支长度会导致信号发射反射影响阻抗，下图是长分支长度与短分支长度波形对比：