百摩网
当前位置: 首页 生活百科

RS485通信接口解读(RS485总线通讯基础知识汇总)

时间:2023-07-24 作者: 小编 阅读量: 7 栏目名: 生活百科

RS485总线及现有工作方式的特点RS485总线以双绞线为物理介质,工作在半双工的通信状态下,即同一时刻,总线上只能有一个节点成为主节点而处于发送状态,其他所有节点必须处于接收状态。从通信节点来讲,RS485总线上的节点必须具备将自己的驱动器切换到高阻态的功能,以便在发送完数据后不会对总线状态造成影响。

智能仪表和现场总线的出现标志着工业控制领域网络时代的到来,成为工业控制的主流。目前国际上已经出现了多种现场总线和相应的通信协议,但是其系统造价对于许多中小型应用仍显过高。而RS485总线以其构造简单、造价低廉、可选芯片多、便于维护等特点在众多工业控制系统中得到应用。

RS485的标准

RS--485标准是由EIA(电子工业协会)和TIA(通信工业协会)2个行业协会共同制订和开发的。EIA于1983年制订并发布RS--485标准,并经TIA修订后命名为TIA/EIA-485-A,EIA曾经在它所有标准前面加上RS前缀(英文Recommen-dedstan-dard 的缩写),因此习惯地称之为RS--485标准。

RS--485标准作为一种多点差分数据传输的电气规范,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。当需要在噪声环境和有一定距离的情况下进行通讯时,RS-485通讯接口是一个很好的选择。

RS485总线及现有工作方式的特点

RS485总线以双绞线为物理介质,工作在半双工的通信状态下,即同一时刻,总线上只能有一个节点成为主节点而处于发送状态,其他所有节点必须处于接收状态。如果同一时刻有两个以上的节点处于发送状态,将导致所有发送方的数据发送失败,即所谓总线冲突。为了避免总线冲突,RS485总线具有以下特点:

以工作模式来说,一般的RS485总线工作在主从模式下。整个通信总线系统由一个主节点、若干个从节点组成,由主节点不断地轮流查询从节点是否有通信需求。如果有则将总线控制权交给某一从节点,从节点发送完毕后立刻交还总线控制权。

另外还有一种“轮主轮从”的工作方式,即让总线控制权在各个节点间以类似令牌环的方式传递,得到控制权的节点成为主节点,其它节点成为从节点。一个节点在发送完数据的同时,将总线控制权交给相邻的节点,而这个节点在处理完本节点的通信需求后再把控制权向下传递。

从通信节点来讲,RS485总线上的节点必须具备将自己的驱动器切换到高阻态的功能,以便在发送完数据后不会对总线状态造成影响。这种驱动器实行发送态—高阻态切换的一个影响是?押从发送数据完毕到设备切换为高阻态,需要一个转换延迟。

这个转换延迟是2线制通信中一个很重要的参数。这个时间不能太短,否则发出的字符的最后一部分因为尚未在总线上建立起来而导致丢失。同时这个时间也不能太长,否则在发送端还未转为高阻态时其他设备已经开始发送数据,会导致总线冲突。

因此2线制RS485总线上的主设备必须知道所有从设备的反应时间,并保证在从设备反应之前把驱动器设为高阻态,以接收从设备的数据。常用设备的转换延迟是当前波特率发送一个字节的时间。

以上为适应RS485总线的特殊之处而采用的工作方式也引入了一些不足。首先,上面提到的两种总线工作方式在很多对实时性、可靠性要求高的工业控制场合有较大的局限性。

主要原因是主从式总线的从节点无发起通信的权利,相互之间的通信需要通过主节点中转。而“轮主轮从”总线上的各个节点由于等待总线控制权的时间未知,实时性也无法保证。同时,如果主从式的主节点或者是“轮主轮从”式的获取令牌的节点出现故障,整个总线的工作将瘫痪,风险过于集中。

其次,对驱动器实行“发送态—高阻态”切换以及考虑切换延迟等要求使编程变得复杂。在上电瞬间、CPU损坏或者是程序跑飞的情况下,还需要考虑复杂的故障保护等问题,否则将容易引起总线故障。

RS485为什么需要隔离通讯

在各个系统接入总线中往往需要在控制器与收发器中间进行隔离,保证系统的安全与可靠,因为在较远距离的传输时往往会有接地环路、瞬态电压等干扰,因此一个可靠的隔离设计非常重要,以往都是在控制器与收发器的中间接入一个光耦或数字隔离器进行隔离,这造成设计难度与产品体积的增加,尤其是配置成全双工通信时这种情况更为明显。

RS485应用

RS485的应用包括:过程控制网络,工业自动化,楼宇自动化,安防系统运动控制与电机控制,在工业与仪器仪表中,常常需要在距离很远的多个系统间传输数据,RS485总线标准是工业与仪器仪表中使用非常广泛的物理层总线设计标准之一

RS485总线终端设计

RS485总线终端结构如图所示,该终端由MCU(为控制器)、隔离与电平转换、收发器三部分组成。MCU负责数据的收发与收发器的控制,隔离与电平转换实现MCU与收发器之间的电气隔离及MCU电平转换,收发器实现RS485电平与TTL电平的转换。

RS485总线终端详细电路如图所示。其中MCU采用ST单片机,3.3V供电,RS-485全双工收发器采用的是TI的电容隔离式ISO3080,他有16个引脚,它将隔离通道与收发器集成在一个芯片上,省去了中间额外的设计环节并缩小体积。

(来源:网络)

    推荐阅读
  • 苏州工业园区东兴路幼儿园2022年秋季招生公告

    根据《2022年苏州市幼儿园招生工作意见》精神,苏州工业园区东兴路幼儿园2022年秋季招生按照适龄儿童“相对就近”、“户籍地与居住地一致优先”的原则进行,根据可供学位依次满足符合招生条件的适龄幼儿入园。家长无需再赴现场验证材料。如调取不到,允许拍照上传,届时再现场材料验证。

  • 推荐适合初秋的三款美甲图案(4款美甲步骤拿走不谢)

    记得一定要在上一层干掉后再上色。特别需要的物品是银色镭射锡箔纸和美甲锡箔胶水。

  • qq旧版本怎么更新到新版本(QQ历史各版本演变过程)

    QQ原名叫OICQ,全称oh,Iseekyou.疑似抄袭了国外著名集训通讯软件ICQ。2000版问世的时候正式更名为QQ,下面对历代QQ界面做个怀旧回顾。当然,还有我们去网吧离不开的QQ20052006年:2006年比2005变化不大,就是界面更美观简洁,左侧开始好友分组。

  • 吊销驾驶证仍开车受什么处罚(会开不等于能开)

    案例一2022年1月24日11时30分许,永靖县公安局交警大队民警在新寺乡白庄村路段开展勤务时,在检查车号为甘NAF***小型汽车时,发现驾驶员魁某明未能出示有效的机动车驾驶证,经进一步查询,发现魁某明没有机动车驾驶证,驾驶员魁某明对其未取得驾驶证驾驶机动车的违法行为供认不讳。根据《中华人民共和国道路交通安全法》相关规定,决定对魁某明未取得驾驶证驾驶机动车予以行政拘留十日,并处罚款1000元的处罚。

  • 南瓜加面粉怎么做好吃 南瓜加面粉怎么做好吃不要酵母

    4、豆沙馅做成球,取适量糯米面搓成球在手掌上按扁,像包汤圆一样包入豆沙馅,糯米面很软,在手上捏就行了。

  • 梦见家里好多蛇(梦见家里好多蛇的意思)

    梦见家里好多蛇梦见家里很多蛇,多主你近期内和亲友有难缠之事,而你遇见于心发之于梦,你并不希望家庭知识会影响到你个人的情绪,却不想在婚姻事故的处理上,你并非是聪明之人,则你和家人的关系会有更加恶化的可能,事业中的麻烦事也会影响到你和亲友的态度,夏天梦之吉利,冬天梦之不吉利。

  • 梦见新房什么意思(睡觉的时候梦见了新房子)

    以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!梦中出现新房子,表明你是个乐天派。梦见自己乔迁新居,预示你会认识一些良师益友。梦见新房也预示着交友运上升,和其他人都谈得来。梦见搬入别人的新房子,表示好运到。

  • 牛油果切开没熟能吃吗(牛油果切开没熟能不能吃)

    牛油果切开没熟能吃吗?跟着小编一起来看一看吧!没有熟透的牛油果虽然味道比较苦涩,质地比较坚硬,但是其中的营养价值并没有受到过多的破坏。吃这种没有熟透的牛油果可以补充大量的蛋白、质氨基酸,能够增强身体的新陈代谢。而且因为没有熟透,所以酸味比较重,能够辅助治疗腹泻现象。但是需要注意,本身有高脂血症的人群,不建议吃得特别多,不然有可能会导致症状加重。

  • 世界上最长最常见的蝌蚪(贵州遵义惊现14厘米长巨无霸蝌蚪)

    红点齿蟾幼体蝌蚪个头较大,但长达14厘米的幼体实属罕见。5天后,两名科学家没有返回驻地。福斯还出动飞机对小岛进行勘查,但没有发现任何线索。李庆远一生娶过24个妻子,子孙满堂。随后又重重地摔到地上,造成车毁人亡的惨重事故。初步了解到人体血液循环和心脏功能的关系,以及大脑对人体的重要作用。佛门历来视舍利为珍宝。之所以被关注,在于这一现象被认为是超自然的。现代医学科学研究,舍利无疑属于人体结晶物。

  • 早安感恩心语句子大全(早安心语积极向上的正能量句子)

    早安感恩心语句子大全1、低头是一种能力,它不是自卑,也不是怯弱,它是清醒中的嬗变。要正视压力,轻松面对,早安!所以,优雅不是训练出来的,而是一种阅历。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本网联系,我们将及时更正、删除,谢谢。