零延時(shí)隔離技術(shù)的RS485總線(xiàn)節點(diǎn)設計

4 RS485總線(xiàn)零延時(shí)收發(fā)的實(shí)現

　　在RS485總線(xiàn)節點(diǎn)電路設計中，一般要將收發(fā)器的接收允許（RE）和發(fā)送允許（DE）兩個(gè)引腳短接，由一根信號線(xiàn)來(lái)控制收發(fā)的切換。在控制電路中，一般用單片機I／O引腳來(lái)控制RS485收發(fā)器的收發(fā)轉換，這樣就需要由軟件來(lái)控制單片機I／O引腳的電平，以達到控制RS485收發(fā)轉換的目的。RS485 收發(fā)器通常處于接收狀態(tài)，當要發(fā)送數據時(shí)，由程序控制RE／DE變?yōu)楦唠娖?，串行通信單元發(fā)送數據；等待發(fā)送完畢后，程序再將RS485收發(fā)器轉換到接收狀態(tài)。發(fā)送完畢的標志一般由串行通信的特定寄存器提供狀態(tài)指示，再由程序去查詢(xún)。這樣造成RS485通信存在以下問(wèn)題：

　　◆在想要發(fā)送數據和真正能發(fā)送數據之間，存在一定的延時(shí)；

　　◆如果發(fā)送到接收的轉換時(shí)機不當，則會(huì )造成數據丟失；

　　◆在接收和發(fā)送數據轉換期間，容易引入干擾，收到多余的雜亂數據。

　　在設計RS485總線(xiàn)接口電路時(shí)充分考慮到了總線(xiàn)的延時(shí)問(wèn)題，應用一個(gè)高速的NPN三極管控制實(shí)現RS485總線(xiàn)的零延時(shí)收發(fā)，如圖2所示。

　　不發(fā)送數據時(shí)，邏輯端TXD信號為高電平。此時(shí)Q1導通，使RE／DE信號線(xiàn)上為低電平，ADuM2483接收允許。發(fā)送數據時(shí)，若TXD為低電平，Q1 關(guān)斷，從而使RE／DE信號線(xiàn)上為高電平，發(fā)送允許，ADuM2483的輸出端A、B上產(chǎn)生表示低電平的差分信號。當TXD為高電平時(shí)，Q1導通，使 RE／DE信號線(xiàn)上為低電平，ADuM2483的A、B端處于高阻態(tài)。此時(shí)靠電阻R1和R2的上拉和下拉作用，使總線(xiàn)上產(chǎn)生正的差分信號，從而將TXD的高電平信號送出。

　　由以上分析看出，在使用這個(gè)電路時(shí)，只要程序能保證不同時(shí)進(jìn)行接收和發(fā)送的操作，即保證是半雙工傳送數據，則不必用軟件控制RE／DE進(jìn)行接收和發(fā)送的轉換，可由硬件本身完成，從而提高了RS485總線(xiàn)接收、發(fā)送數據的高速率和高可靠性。

　　結語(yǔ)

　　本節點(diǎn)的設計采用新型集成隔離電路的RS485總線(xiàn)收發(fā)器ADuM2483，降低了系統的功耗，簡(jiǎn)化了設計的結構，增強了系統的穩定性。采用硬件的零延時(shí)技術(shù)提高了節點(diǎn)的收發(fā)效率，提高了系統性能。經(jīng)測試，效果良好，抗干擾能力強，特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合的應用。