Рекомендуемый стандарт rs-485

Наиболее широко используемый интерфейс для промышленных сетей. Этот вариант является базовым в технике передачи данных для приложений промышленности, автоматизации строительства и управления приводами. В нем используется двухпроводная витая пара с экранированием или без. Подобен RS-422, но использует только одну пару проводов и поэтому работает в полудуплексном режиме.

Этот стандарт относится только к электрическим параметрам интерфейса и не оговаривает качество сигнала, синхронизацию, протоколы, назначение контактов разъемов и другие подобные вопросы. Максимально допустимая скорость передачи для двоичных данных достигает 10 Мбит/с. В соответствии со стандартом RS-485 несколько устройств соединяются сбалансированной витой парой. Устройства могут быть приемными, передающими или комбинированными. На обоих концах кабеля должны устанавливаться терминаторы (оконечные резисторы) с сопротивлением не менее 60 Ом (рис. 7.5).

Работа интерфейса аналогична работе тристабильной логической шины. Дифференциальный порог для приемников установлен на уровне 0.2В при допустимом диапазоне входных напряжений от -7В до +12 В по отношению к "земле"приемника. В этой конфигурации ни один из проводов не находится под потенциалом "земли". Перекоммутация контактов генератора или приемника эквивалентна инверсии значений бит.

Рис. 7.5. Структура интерфейса RS-485

Входной импеданс приемника и выходной импеданс передатчика в пассивном стоянии измеряется в единицах нагрузки, которые точно определены в стандарте. Передатчик должен обеспечивать питание до 32 единиц нагрузки и двух оконечных резисторов при полной эквивалентной нагрузке линии 54 Ом. Передатчик также должен выдерживать мощность, выделяемую при активном состоянии двух или большего числа передатчиков, часть из которых работает в режиме источника, а часть - в режиме потребления питания.

D O- передаваемые данные, DI- принимаемые данные, OE- разрешение передачи, Ф – формирователь, П – приемник, R – согласующий резистор.

Рис. 7.6. Приёмопередатчики по стандарту RS-422

Стандарт на RS-485 предусматривает только 32 пары передатчик/приемник, но производители расширили возможности RS-485 протокола, так что теперь он поддерживает от 128 до 255 устройств на одной линии, а используя репитеры (повторители) можно продлевать RS-485/RS-422 практически до бесконечности.

Формирователь представляет собой дифференциальный ТТЛ – передатчик (см. схему для RS-422). Приемник представляет собой дифференциальный усилитель с высоким входным сопротивлением.

По стандарту, формирователь рассчитан на подключение 32 приемников и двух согласующих резисторов.

Принцип работы сети RS485

Инициатором обмена может быть только одно устройство, которое называется ведущим. Остальные устройства, называемые ведомыми, работают в режиме «запрос-ответ». Формирователи имеют три состояния: «1», «0» и «Z»

Изначально все формирователи находятся в высокоомном состоянии - Z и все приемники настроены на прием.

Рассмотрим последовательность «ведущего» при обмене:

• разрешение передачи (сигнал Output-Enable);

• перевод устройства в состояние передачи;

• передача адреса ведомого устройства и команды;

• переход в состояние приема, ожидание ответа ведомого.

Рассмотрим последовательность действий «ведомого» при обмене:

• изначально настроенный на прием ведомый при получении адреса, совпадающий с его собственным, записывает следующую за адресом команду в регистр;

• выполнение команды;

• передача ответа и переход в состояние приема.

Из этого следует, что ведомое устройство самостоятельно не может инициировать обмен, и вся информация передается через ведущее устройство, а порядок обмена определяется программой ведущего устройства.

Преимуществом сети RS485 является дешевизна, простота монтажа и использования, а также детерминированность протокола.

Недостатки: относительно низкая пропускная способность и невозможность инициирования обмена любым устройствам.