rs485总线介绍
在数据通信,计算机网络以及分布式工业控制系统当中,经常需要使用串行通信来实现数据交换。目前,有RS-232,RS-485,RS-422几种接口标准用于串行通信。RS-232是最早的串行接口标准,在短距离(<15M),较低波特率串行通信当中得到了广泛应用。其后针对RS-232接口标准的通信距离短,波特率比较低的状况,在RS-232接口标准的基础上又提出了RS-422接口标准,RS-485接口标准来克服这些缺陷。下面详细介绍RS-232,RS-422,RS-485接口标准。
RS-232串口标准是种在低速率串行通讯种增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即单端通讯。其收发端的数据信号都是相对于地信号的。所以其共模抑制能力差,再加上双绞线的分布电容,其传输距离最大约为15M,最高速率为20KBPS,且其只能支持点对点通信。
针对RS-232串口标准的局限性,人们又提出了RS-422,RS-485接口标准。RS-485/422采用平衡发送和差分接收方式实现通信:发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号 A,B两路输出,经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。由于传输线通常使用双绞线,又是差分传输,所以又极强的抗共模干扰的能力,总线收发器灵敏度很高,可以检测到低至200mV电压。故传输信号在千米之外都是可以恢复。RS-485/422最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构,就必须使用485中继器或者485集线器才可以。RS-485/422总线一般最大支持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。
在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统。RS-485的”节点数”主要是依”接收器输入阻抗”而定;根据规定,标准RS-485接口的输入阻抗为≥120Ω,相应的标准驱动节点数为32个。为适应更多节点的通信场合,有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载(≥240Ω)、1/4负载(≥480Ω)甚至1/8负载(≥960Ω),相应的节点数可增加到64个、128个和256个。以泓格的I/O模块为例,每个485网络最多的节点为256个,加中继I-7510后,每个485网只要工作在不同的波特率:1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200之下,就可以允许相同的地址号。所以中继模块不但可以使通讯距离增加,还可以增加节点数。泓格模块的485网络中节点数最大为:256*8=2048个。
一,概述
485总线是一种允许多从站挂载的现场总线。有别于分线制,和232这种一对一总线。
总线是什么意思?
简单说,就是让数据可以跑起来的通路。
凡是总线,一定有信号传输。就像凡是电源线,都能供电一样。
二,实现原理
TTL接口电平常见的有3.3V和5V的。通过在0和TTL电平之间摆动,来传输数据。需要通讯双方“约定”好速率。也就是说,通过TTL电平传输的UART接口是一种不传输时钟的"异步通讯"方式。
一般通讯格式以一个字节为最小单位,有8位,和9位的常见格式。第九位有的人用于奇偶效验用。
如下图:
【图出处:PB331手册】
而RS485接口,简单说就是把TTL的“0-3.3V/5V之间摆动”的信号,转换为“5V压差颠倒反转的AB线信号”,并且扩流驱动电缆电容。简单说就是这样。
所以可以理解为,RS485是以TTL数据源的总线驱动芯片。
三,485使用时候要注意的事情
485通讯在布线要注意的问题也蛮多的。
1,485布线时候,要注意AB极性,不能接反。
2,要单独供电,并且千万不能把485的AB线接入电源,485的通讯电压是5V。接入电源可能会烧毁整个总线设备。
3,485通讯只能菊花链布线,不能分叉。也就是不支持树形,星形,混合型。
4,在一些长线场合,还要加终端电阻,为了吸收总线上的驻波与反射。
这些问题在施工布线时候一定要注意,在制定通讯协议时候,也一定加入容错和重发机制。
相比而言,二总线系统在现场则比485方便的多,例如POWERBUS,MBUS,KNX。这些问题全没有,额外还提供了供电,通讯协议也好指定一些。如果用于大规模或者稳定性要求高的现场布线,可以了解一下二总线。
在数据通信,计算机网络以及分布式工业控制系统当中,经常需要使用串行通信来实现数据交换。目前,有RS-232,RS-485,RS-422几种接口标准用于串行通信。RS-232是最早的串行接口标准,在短距离(<15M),较低波特率串行通信当中得到了广泛应用。其后针对RS-232接口标准的通信距离短,波特率比较低的状况,在RS-232接口标准的基础上又提出了RS-422接口标准,RS-485接口标准来克服这些缺陷。下面详细介绍RS-232,RS-422,RS-485接口标准。
RS-232串口标准是种在低速率串行通讯种增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即单端通讯。其收发端的数据信号都是相对于地信号的。所以其共模抑制能力差,再加上双绞线的分布电容,其传输距离最大约为15M,最高速率为20KBPS,且其只能支持点对点通信。
针对RS-232串口标准的局限性,人们又提出了RS-422,RS-485接口标准。RS-485/422采用平衡发送和差分接收方式实现通信:发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号 A,B两路输出,经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。由于传输线通常使用双绞线,又是差分传输,所以又极强的抗共模干扰的能力,总线收发器灵敏度很高,可以检测到低至200mV电压。故传输信号在千米之外都是可以恢复。RS-485/422最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构,就必须使用485中继器或者485集线器才可以。RS-485/422总线一般最大支持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。
在数据通信,计算机网络以及分布式工业控制系统当中,经常需要使用串行通信来实现数据交换。目前,有RS-232,RS-485,RS-422几种接口标准用于串行通信。RS-232是最早的串行接口标准,在短距离(<15M),较低波特率串行通信当中得到了广泛应用。其后针对RS-232接口标准的通信距离短,波特率比较低的状况,在RS-232接口标准的基础上又提出了RS-422接口标准,RS-485接口标准来克服这些缺陷。下面详细介绍RS-232,RS-422,RS-485接口标准。
RS-232串口标准是种在低速率串行通讯种增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即单端通讯。其收发端的数据信号都是相对于地信号的。所以其共模抑制能力差,再加上双绞线的分布电容,其传输距离最大约为15M,最高速率为20KBPS,且其只能支持点对点通信。
针对RS-232串口标准的局限性,人们又提出了RS-422,RS-485接口标准。RS-485/422采用平衡发送和差分接收方式实现通信:发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号 A,B两路输出,经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。由于传输线通常使用双绞线,又是差分传输,所以又极强的抗共模干扰的能力,总线收发器灵敏度很高,可以检测到低至200mV电压。故传输信号在千米之外都是可以恢复。RS-485/422最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。如果需要使用星型结构,就必须使用485中继器或者485集线器才可以。RS-485/422总线一般最大支持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。
在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统。RS-485的”节点数”主要是依”接收器输入阻抗”而定;根据规定,标准RS-485接口的输入阻抗为≥120Ω,相应的标准驱动节点数为32个。为适应更多节点的通信场合,有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载(≥240Ω)、1/4负载(≥480Ω)甚至1/8负载(≥960Ω),相应的节点数可增加到64个、128个和256个。以泓格的I/O模块为例,每个485网络最多的节点为256个,加中继I-7510后,每个485网只要工作在不同的波特率:1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200之下,就可以允许相同的地址号。所以中继模块不但可以使通讯距离增加,还可以增加节点数。泓格模块的485网络中节点数最大为:256*8=2048个。