iCoupler數字隔離器保護工業(yè)、儀器和計算機應用中的RS-232、RS-484和CAN總線(xiàn)(05-100)

　　可用的電纜長(cháng)度取決于對數據速率的要求,其速度和距離組合可以從1200米對應200 kbps到100米對12 Mbps。RS-485驅動(dòng)器采用平衡的差分信號,通過(guò)兩根輸出線(xiàn)發(fā)送數據。接收器通過(guò)比較兩個(gè)信號確定邏輯狀態(tài);如果差分信號電壓大于200 mV便可提供有效的邏輯電平。驅動(dòng)器和接收器中的差分放大器控制信號線(xiàn)間的電流方向。這樣就比諸如RS-232單端信號方案提供較高的抗噪聲干擾能力。

　　因為RS-485通常用于連接多個(gè)系統,所以各系統和總線(xiàn)之間的隔離非常關(guān)鍵。像使用RS-232一樣,數字隔離器不支持RS-485標準,所以它們不能用在收發(fā)器和電纜之間,而只能用在收發(fā)器和本地系統之間。收發(fā)器的系統端通常連接到本地總線(xiàn)或者處理器。因為iCoupler隔離器的輸入和輸出電路彼此是電隔離的,所以將其置于處理器和收發(fā)器之間是一種隔離系統和電纜的簡(jiǎn)單方法。為了完成這種隔離,通常使用帶隔離的DC/DC變換器給隔離器和收發(fā)器供電。ADuM1301 iCoupler數字隔離器和帶隔的離電源的組合用法,如圖4所示,避免了接地環(huán)路問(wèn)題并且提供了有效的保護以防止浪涌破壞。

　　圖4 帶隔離的RS-485電路

圖5示出了ADM2486單芯片隔離RS-485收發(fā)器。

　　CAN總線(xiàn)：CAN總線(xiàn)標準,最初是為汽車(chē)應用開(kāi)發(fā)的,它規定了一種2線(xiàn)串行通信協(xié)議,允許高達1 Mbps的數據速率、多達30個(gè)結點(diǎn)和40米的最大電纜長(cháng)度。它以幀為單位傳送異步數據,幀中包括起始位(bit)和停止位、一個(gè)仲裁字段、一個(gè)控制字段、一個(gè)循環(huán)冗余校驗(CRC)字段和一個(gè)確認字段。每個(gè)結點(diǎn)都能同時(shí)偵聽(tīng)和傳送數據,所以該協(xié)議最重要的特點(diǎn)之一就是其非破壞性的位序列仲裁,它保證了不會(huì )有數據丟失。每個(gè)結點(diǎn)在消息開(kāi)始時(shí)發(fā)送一個(gè)主消息起始(SOM)位。其它的結點(diǎn)將會(huì )看到此動(dòng)作并且在該消息完成之前都不會(huì )啟動(dòng)一次傳輸。然后,發(fā)送11 bit或者29 bit的仲裁字段。該字段也稱(chēng)為標識符,指示總線(xiàn)上所發(fā)送消息的優(yōu)先次序。任何時(shí)候都是最高優(yōu)先級的結點(diǎn)控制總線(xiàn),讓較低優(yōu)先級的結點(diǎn)等待。這種非破壞性的仲裁確保了最高優(yōu)先級的消息總能通過(guò)。