13.Интерфейс и электрические характеристики rs-485.
RS-485 является полудуплексной многоточечной сетью, т.е. к одной линии возможно подключение множества передатчиков и приемников, причем в любой момент времени активен только один передатчик. Интерфейс RS-485 — это многоточечная сеть связи, использующая полудуплексную асинхронную технологию передачи, идеально подходящая для приложений, требующих высокой скорости передачи при сохранении простоты и дешевизны установки.
Основные характеристики RS-485:
• количество приемопередатчиков до 32;
• максимальная скорость обмена 12Mбит/с;
• максимальная протяженность линий связи до 10 км (физиче-
ски линия связи-2 провода);
• сигнал передается в дифференциальном виде;
• способ объединения технических средств (топология сети - об-
щая шина с размещением на удаленных концах согласующих
резисторов).
Стандарт RS-485 устанавливает требования к электрическим параметрам формирователей и приёмников, которые могут быть объединены в систему связи по средствам общего кабеля, данный стандарт не определяет другие характеристики системы связи.
В
общем виде
структура выглядит следующим
образом:
Элементами системы являются формирователь (передатчик), приемник, преобразующие резисторы и симметричная линия связи (витая пара) (СЛС).
Выходной каскад формирователя (передатчика) представлен в виде симметричного источника напряжения с малым выходным сопротивлением и вырабатывающим напряжение от 1,5−5В.
RS-485 определяет только физический уровень и нет логического протокола обмена (с одной стороны это плюс, т.к. можно разработать свой протокол, а с другой минус, т.к. нужно разрабатывать, а не брать готовый)
Согласующие
резисторы должны подключаться к линии
в двух наиболее удаленных точках,
сопротивление резистора должно совпадать
с волновым сопротивлением применяемого
кабеля. Выходной каскад формирователя
(передатчика) представлен в виде
симметричного источникa
напряжения с малым выходным сопротивлением
и вырабатывающим напряжение от 1,5−5В.
О
тношение
– используется во многих расчетах
Приемник RS-485 должен удовлетворять требованиям стандарта по чувствительности и степени симметрии входа. Входная цепь приемника представлена в виде дифференциального входа с высоким входным сопротивлением и пороговой характеристикой, находящейся в области от минус 0,2 до плюс 0,2 В. Допустимый диапазон входных напряжений (UA и UB) должны быть от минус 7 до плюс 12 В.
Характеристики приемника:
Количество приемопередатчиков до 32.
Максимальная скорость обмена 10Mbit/с.
максимальная протяженность линий связи до 10 км (физически линия связи-2 провода).
Сигнал передается в дифференциальном виде.
способ объединения тех.средств (общ шина)
способ защиты аппаратуры в сети от помех.
Согласующие резисторы RC должны подключаться к линии в двух наиболее удаленных точках (см. рисунок 6.3), сопротивление резистора должно совпадать с волновым сопротивлением применяемого кабеля (от 100 до 120 Ом). На рисунке приведены формы входного сигнала на удаленном приемнике при различных отношениях согласующего резистора
RC к волновому сопротивлению кабеля ρ. При условии RС > ρ, в линии возникают переходные процессе, которые приводят к ложным срабатыванием входных каскадов приемника. Тем самым при приеме в битовую последовательность возможны ложные вставки символов «1» и «0».
При условии RC < ρ, наблюдается медленное нарастание или падение сигнала при переходе из одного состояния в другое, что сказывается на максимально возможную скорость передачи в линии. При высоких скоростях сигнал не будет успевать достигать пороговых значений и приемник не сможет распознать изменения в битовой последовательности.Условие RC ≈ ρ является идеальным для обеспечения максимальной скорости и помехозащищенности передачи информации.
Проблемы RS-485:
Все передатчики могут одновременно находиться в пассивном состоянии, следовательно, приемники могут работать некорректно. Чтобы этого избежать устанавливают резисторы смещения на самых удаленных концах.
При невысокой разности потенциалов м/у землей передатчика и землёй приемника, выше допустимого 25В, то следует применять приемо-передатчик с гальванической развязкой.