答:在使用RS485接口時,對于特定的傳輸線經(jīng),從發(fā)生器到負載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù),這個長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關系曲線是使用24AWG銅芯雙絞電話電纜(線徑為0.51mm),線間旁路電容為52.5PF/M,終端負載電阻為100歐時所得出。
當數(shù)據(jù)信號速率降低到90Kbit/S以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV時,則電纜長度被限制在1200M。
當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例如:當數(shù)據(jù)信號速率為600Kbit/S時,采用24AWG電纜,由圖可知最大電纜長度是200m,若采用19AWG電纜(線徑為0。91mm)則電纜長度將可以大于200m;若采用28AWG電纜(線徑為0。32mm)則電纜長度只能小于200m。
2、如何實現(xiàn)RS-485的多點通訊?
答:RS-485總線上任何時候只能有一發(fā)送器發(fā)送。半雙工方式,主從只能一個發(fā)。全雙工方式,主站總可發(fā)送,從站只能有一個發(fā)送。(靠和DE控制)
3、RS-485接口通訊時,在什么條件下需要采用終端匹配?電阻值如何確定?如何配置終端匹配電阻?
答:在長線信號傳輸時,一般為了避免信號的反射和回波,需要在接收端接入終端匹配電阻。其終端匹配電阻值取決于電纜的阻抗特性,與電纜的長度無關。
RS-485一般采用雙絞線(屏蔽或非屏蔽)連接,終端電阻一般介于100至140Ω之間,典型值為120Ω。在實際配置時,在電纜的兩個終端節(jié)點上,即最近端和最遠端,各接入一個終端電阻,而處于中間部分的節(jié)點則不能接入終端電阻,否則將導致通訊出錯。
4、RS-485接口為何在停止通信時接收器仍有數(shù)據(jù)輸出?
答:由于RS-485在發(fā)送數(shù)據(jù)完成后,要求所有的發(fā)送使能控制信號關閉且保持接收使能有效,此時,總線驅動器進入高阻狀態(tài)且接收器能夠監(jiān)測總線上是否有新的通信數(shù)據(jù)。
由于此時總線處于無源驅動狀態(tài)(若總線有終端匹配電阻時,A和B線的差分電平為0,接收器的輸出不確定,且對AB線上的差分信號的變化很敏感;若無終端匹配,則總線處于高阻態(tài),接收器的輸出不確定),容易受到外界的噪聲干擾。當噪聲電壓超過輸入信號門限時(典型值±200mV),接收器將輸出數(shù)據(jù),導致對應的UART接收無效的數(shù)據(jù),使緊接著的正常通訊出錯;另外一種情況可能發(fā)生在打開/關閉發(fā)送使能控制的瞬間,使接收器輸出信號,也會導致UART錯誤地接收。解決方法:
1)在通訊總線上采用同相輸入端上拉(A線)、反相輸入端下拉(B線)的方法對總線進行鉗位,保證接收器輸出為固定的"1"電平;
2)采用內置防故障模式的接口產品替換該接口電路;
3)通過軟件方式消除,即在通信數(shù)據(jù)包內增加2-5個起始同步字節(jié),只有在滿足同步頭后才開始真正的數(shù)據(jù)通訊。
5、RS-485在通訊電纜中的信號衰減
第二個影響信號傳輸?shù)囊蛩厥切盘栐陔娎|的傳輸過程中衰減。一條傳輸電纜可以把它看出由分布電容、分布電感和電阻聯(lián)合組成的等效電路。
電纜的分布電容C主要是由雙絞線的兩條平行導線產生。導線的電阻在這里對信號的影響很小,可以忽略不計。
6、分布電容對RS-485總線傳輸性能的影響
電纜的分布電容主是由雙絞線的兩條平行導線產生。另外,導線和地之間也存在分布電容,雖然很小,但在分析時也不能忽視。分布電容對總線傳輸性能的影響,主要是因為總線上傳輸?shù)氖腔ㄐ盘枺盘柕谋磉_方式只有"1"和"0"。在特殊的字節(jié)中,例如0x01,信號"0"使得分布電容有足夠的充電時間,而信號"1"到來時,由于分布電容中的電荷,來不及放電,(Vin+)-(Vin-)-還大于200mV,結果使接愛誤認為是"0",而最終導致CRC校驗錯誤,整個數(shù)據(jù)幀傳輸錯誤。
由于總線上分布影響,導致數(shù)據(jù)傳輸錯誤,從而使整個網(wǎng)絡性能降低。解決這個問題有兩種方法:
(1)降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈剩?/p>
(2)使用分布電容小的電纜,提高傳輸線的質量。
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原文標題:弱電工程應用中485接口常見問題
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