RS-485總線(xiàn)理論及應用分析(圖)

rs-485的應用原則
　　rs-485支持半雙工或全雙工模式。網(wǎng)絡(luò )拓撲一般采用終端匹配的總線(xiàn)型結構，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò )，最好采用一條總線(xiàn)將各個(gè)節點(diǎn)串接起來(lái)。從總線(xiàn)到每個(gè)節點(diǎn)的引出線(xiàn)長(cháng)度應盡量短，以便使引出線(xiàn)中的反射信號對總線(xiàn)信號的影響最低。

　　標準沒(méi)有規定總線(xiàn)上允許連接的收發(fā)器數量，但規定了最大總線(xiàn)負載為32個(gè)單位負載(ul)，可通過(guò)增大收發(fā)器輸入電阻來(lái)擴展總線(xiàn)節點(diǎn)數。例如輸入電阻增加至48kω以上(1/4ul)，節點(diǎn)數就可增加至128個(gè)，sp485r的輸入電阻為150kω，節點(diǎn)數最多可增加至400個(gè)。在本系統中有208只水表，所以采用了sp485r。

　　是否對rs-485總線(xiàn)進(jìn)行終端匹配取決于數據傳輸速率、電纜長(cháng)度及信號轉換速率。uart是在每個(gè)數據位的中點(diǎn)采樣數據的，只要反射信號在開(kāi)始采樣時(shí)衰減到足夠低，就可以不考慮匹配。當考慮終端匹配時(shí)，有多種匹配方案可以選擇，最簡(jiǎn)單的就是在總線(xiàn)兩端各接一只阻值等于電纜特性阻抗的電阻，比較省電的匹配方案是rc匹配，采用二極管的匹配方案節能效果顯著(zhù)。

　　經(jīng)驗表明，當信號的轉換時(shí)間上升或下降時(shí)間超過(guò)電信號沿總線(xiàn)單向傳輸所需時(shí)間的3倍以上時(shí)就可以不加匹配。例如具有限斜率特性的rs-485接口器件sp483輸出信號的上升或下降時(shí)間最小為250ns，典型雙絞線(xiàn)上的信號傳輸速率約為0.2m/ns(24awg pvc電纜)，那么只要數據速率在250kbps以?xún)?，電纜長(cháng)度不超過(guò)16米，采用sp483作為rs-485接口時(shí)就可以不加終端匹配。

　　rs-485總線(xiàn)上的每個(gè)收發(fā)器通過(guò)一段引出線(xiàn)接入總線(xiàn)。引出線(xiàn)過(guò)長(cháng)時(shí)由于信號在引出線(xiàn)中的反射也會(huì )影響總線(xiàn)上的信號質(zhì)量，系統所能允許的引出線(xiàn)長(cháng)度也和信號的轉換時(shí)間、數據速率有關(guān)，下面的經(jīng)驗公式可以用來(lái)估算引出線(xiàn)的最大長(cháng)度。
　　lmax=(trise