欢迎您来到武汉市木森电气有限公司!木森电气真诚欢迎各界同仁全面合作,携手共进!
24小时全国免费服务电话:400-002-7608 技术指导:13971685238
服务与支持
销售热线:400-002-7608
     027-87513099
售后服务:027-87596340
传真号码:027-87512899
在线客服: 点击这里给我发消息
电子邮箱:msdq027@126.com

RS-422/RS-485标准


2017-04-28 10:31   点击:49
                        RS-232标准适用于传输距离小于15米,通信速率小于20Kbps的场合。为了适用于更远的传输距离和更快的传输速率,EIA还制定了RS-499标准,此标准的电气标准为RS-422或RS-423。其中RS-422采用的是平衡的传输方式,RS-423采用的是非平衡方式,而RS-485是RS-422的变型,图1为RS-422标准的示意图。


图1 RS-422标准的示意图
  与RS-232标准不同的是,RS-422标准采用平衡发送和差分接收的方式实现通信,传送一个信号使用一对信号线AA'和BB'。在接收端当A'线的电平比B'线的电平高0.2V时,表示传送的信号为逻辑"1", 当A'线的电平比B'线的电平低0.2V时,表示传送的信号为逻辑"0"。因而和RS-232相似,实现RS-422标准时,在发送和接收端都必须具有电平转换器。发送端驱动器将TTL信号转换为差分信号输出,在接收端接收器将差分信号还原为TTL信号。采用这样的传输方法具有很强的抗共模干扰能力,并具有很高的接收灵敏度。当传输距离为1000米时,传输速率仍可达100Kbps。
  RS-422标准是全双工的工作模式,传输信号为两对平衡差分信号线,一对用于发送,另一对用于接收。很明显,采用RS-422需要更多的信号线,因而采用的连接器为37芯的接插件。
  RS-485接口是RS-422标准的变型,为半双工的工作模式。它只使用了RS-422标准中两对平衡差分信号线中的一对。
  实现符合RS-422/RS-485标准的通信应解决将TTL信号电平与差分信号的转换问题,在进行RS-422通信时,发送和接收使用两对信号线,器件与微处理器的连接信号除了发送信号、接收信号外,还包含发送和接收的允许控制信号,接收和发送的允许控制信号可始终有效。如图2(a)所示的MAXIM公司的MAX489为全双工的RS-422转换电路,除了发送和接收信号DI、RO外,还具有控制信号DE和-RE。当发送允许信号DE有效时,在Y、Z端输出差分信号,当DE无效时,Y、Z端呈高阻态,当接收允许信号-RE有效时,在RO端输出与A、B信号相关的逻辑高电平或低电平,当-RE无效时,RO端呈高阻态。如控制DE、-RE信号始终有效,可实现如图2(b)所示的点对点的全双工方式。


图2 MAX489的结构与全双工点对点通信
  在进行RS-485通信时,发送和接收使用同一对信号线,器件与微处理器的连接信号除了发送信号、接收信号外,还包含发送和接收的控制信号,由接收和发送控制端决定器件处于接收或发送状态,并决定信号的流向。图3(a)所示的MAXIM公司的MAX485即属于此类器件,除了发送和接收信号DI、RO外,还具有发送允许控制信号DE和接收允许控制信号-RE。此器件的发送允许信号和接收允许信号不能同时有效,当发送允许信号DE有效、-RE无效时,输出发送器有效,在A、B端输出差分信号,当DE无效、-RE有效时,输入接收器有效,在RO端输出与A、B信号相关的逻辑高电平或低电平。控制DE、-RE信号,可实现如图3(b)所示的点对点的半双工方式。


图3 MAX485的结构和半双工点对点通信
  由于MAX489和MAX485的输出高阻特性,除了能构成点对点的通信外,还能实现点对多点的通信。在多点通信系统中,必须有一个主站,其余的为从站,多个从站用地址识别。当主站要求某一从站发送信息时,将由主站发出与该从站地址相匹配的命令,选中的从站发回信息,未选中的则不予相应。
  图4为采用点对多点通信的分布式通信系统。
  图4(a)采用了全双工的工作模式,采用的器件为MAX489。主站的Y、Z信号与多个从站的A、B信号相连,主站的A、B信号与多个从站的Y、Z信号相连。主站的发送驱动器、主站的接收器和从站的接收器始终处于工作状态,而从站的发送驱动器平时处于不工作状态,其输出端呈高阻态。当主站发出命令时,所有的从站接收到命令,发送的命令字中的地址信息与某一从站的地址相匹配时,该从站使能信号控制发送驱动器有效,发送信息;由于主站始终处于接收状态,保证了通信的正常进行。
  图4(b)采用了半双工的工作模式,采用的器件为MAX485,通过控制发送允许信号和接收允许信号,控制信号的流向。在正常工作状态下,控制主站的发送允许信号和接收允许信号使输出发送器有效,即处于发送状态;同时控制所有从站的发送允许信号和接收允许信号使接收器有效,即处于接收状态。当主站发出的命令时,所有的从站接收到命令,发送的命令字中的地址信息与某一从站的地址相匹配时,该从站使能信号控制发送器有效,即转为发送状态,地址不匹配的其余从站仍处于接收状态,以免信号线上的数据冲突;而主站在发送命令后转为接收状态,此时只有主站接收选中的从站发回的信息,地址不匹配的其余从站对接收到的信息不予处理,从而保证了通信的正常进行。当从站发送完数据后必须转为接收状态,而主站在接收到数据后也转为发送状态。


图4 采用点对多点通信的分布式通信系统
  点对多点通信时,发送器连接的点数由发送器的驱动能力和接收器的负载特性决定,通常能驱动的点数为32个,而后期推出的器件可达64、128甚至256个点。由于接收器通过接收端的电平差来判断传输的电平,因此对连接系统的导线没有严格的要求,只需采用双绞线即可构成网络。
  在通信线路中出于抗干扰和安全的原因,还需将通信线路与主机隔离,因而还可采用带隔离的转换器件,如MAXIM公司的MAX1480、MAX1490,该类器件将信号通过隔离电路输出,在芯片内部还通过电源变换电路提供了供输出信号使用的电源。

相关搜索: RS-422/RS-485标准

上一篇: 电流互感器的准确度等级
下一篇: 手动准同期的接线原理