技术分享:RS-485总线
RS-485是美国电子工业协会1983年批准的一种差分(平衡)传输标准。RS-485在工业、医疗和消费者应用中得到广泛的接受和使用,现今已成为业界的普遍接口。
RS-485建立在RS-232和RS-422之上,解决了RS-232和RS-422的不足之处,具备更强的抗干扰能力,相对较低的接口电平,更远的传输距离,更多的节点数量,更灵活的使用方式。
RS-485是电气特性规范,不包含协议内容。最简的RS-485传输包含至少一对差分(平衡)线,半双工通信,最远1200米通信距离。下图为RS-485规范的主要特性。
图 1 RS-485 主要规范要求
RS-485数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B。通常情况下,A-B电平为+2~+6V是逻辑高 ,A-B电平为-2~-6V是逻辑低。RS-485还有信号地和设备使能信号线,实际使用中根据需要使用。
图 2 RS-485示波器采集AB线波形,深蓝色为A线,红色为B线,浅蓝色为A-B波形
RS-485 总线网络一般要使用终接电阻进行匹配,但在短距离与低速率下可以不用考虑。理论上,在每个接收数据信号的中点进行采样时,只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以不考虑匹配。或者说当信号的转换时间(上升或下降时间)超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。