RS485、M-BUS抄表總線的對比介紹
一、RS-232-C接口介紹
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201612/330166.htm計算機與計算機或計算機與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低,特別是在遠程傳輸時,避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標準接口,使不同的設備可以方便地連接起來進行通訊。 RS-232-C接口(又稱 EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設備(DCE)之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準”該標準規(guī)定采用一個25個腳的 DB25連接器,對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定,還對各種信號的電平加以規(guī)定。
1)接口的信號內(nèi)容實際上RS-232-C的25條引線中有許多是很少使用的,在計算機與終端通訊中一般只使用3-9條引線。RS-232-C最常用的9條引線的信號內(nèi)容見附表
2)接口的電氣特性 在RS-232-C中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關(guān)系。即:邏 輯“1”,-5— -15V;邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V的信號作為邏輯“0”,高到-3V的信號 作為邏輯“1”
3) 接口的物理結(jié)構(gòu) RS-232-C接口連接器一般使用型號為DB-25的25芯插頭座,通常插頭在DCE端,插座在DTE端. 一些設備與PC機連接的RS-232-C接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采用DB-9的9芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。
4)傳輸電纜長度由RS-232C標準規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應為50英尺,其實這個4%的碼元畸變是很保守的,在實際應用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實際使用中最大距離會遠超過50英尺
二、RS-485介紹
由于RS-232-C接口標準出現(xiàn)較早,難免有不足之處,主要有以下四點:
1) 接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。
2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。
3) 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。
4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標準值為50英尺,實際上也只能 用在50米左右。
針對RS-232-C的不足,于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標準,RS-485就是其中之一,它具有以下特點:
1. RS-485的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6) V表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL 電路連接。
2. RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps
3. RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好。
因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。因為RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡,一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9(針)。
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。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
三、M-BUS介紹
M-Bus是歐洲標準的2線總線, 主要用于消耗測量儀器. M-Bus在建筑物和工業(yè)能源消耗數(shù)據(jù)采集有多方面的應用.,其最大的特點是無極性,兩線工作,能極大的節(jié)省現(xiàn)場工作量。
功能
M-Bus是一種專門為消耗測量儀器和計數(shù)器傳送信息的數(shù)據(jù)總線設計的.
它的信息傳送量是專門為滿足其應用而限定好的. 它具有使用價格低廉的電纜而能夠長距離傳送的特點. M-Bus對每個詢問的反應時間為0,1 至0,5秒, 這對于它要完成的任務來說是完全足夠的了.
M-Bus不會被其他數(shù)據(jù)總線取代, 相反它是用于傳送計數(shù)器讀數(shù)最安全和價廉的. 這已經(jīng)在實際應用上得到證實: 能夠適應電網(wǎng)電壓起伏不定的波動.
M-BUS的原理
M-Bus的工作原理就象保齡球游戲一樣, 只有在計算中心發(fā)出詢問的情況下, 才能夠在附有MESSDAS軟件計算中心和計數(shù)器之間執(zhí)行數(shù)據(jù)交換. 也就是說, 各個終端在計算中心發(fā)出指令后才能夠提供數(shù)據(jù). 從M-Bus物理角度來看各終端之間是不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)交換的.
比較項目 | RS485 (75LBC184) | M-BUS (TI721) | C-MBUS (CMT001) | 優(yōu)勢比較 |
通訊距離(m) | 1200 | 1000 | 不小于2000 | 內(nèi)部優(yōu)化的輸出控制能力,使芯片具有更遠的通訊距離。 |
通訊電平 | 差分電壓 | 下行12V電壓 上行電流環(huán) | 下行24V電壓 上行電流環(huán) | 提高下行電壓有利于改善信號特性,提高負載驅(qū)動能力。 |
總線最高電壓 | 5V | 24V | 35V | 允許接入更高的線路電壓有利于更長線路的傳輸 |
長距通訊速率 | 1200 | 4800 | 4800 | 實際上C-MBUS也可提供9600的通訊速度。 |
接線方法 | 四線(含電源) | 二線(可供電) | 二線(可供電) | 與M-BUS一樣具備無極性二線通訊功能 |
是否具有極性 | 極性 | 無極性 | 無極性 | 與M-BUS一樣具備無極性供電訊功能 |
布線方式 | 串連 | 任意分支 | 任意分支 | 與M-BUS一樣具備任意分支功能,非常有利于現(xiàn)場的施工布線,優(yōu)勢非常明顯。 |
線纜要求 | 屏蔽雙絞線 | 普通RV1.5雙絞線 | 普通RV1.5雙絞線 | 與M-BUS一樣具備無極性雙絞線布線,與485相比節(jié)約大量的線材費用,同樣在布線中接線方便,無錯接可能。 |
結(jié)點供電能力 | 否 | 能,但功率小<0.65mA | 能,功率大單個<4mA | MBUS與C-MBUS同樣具備結(jié)點供電能力,但C-BUS可以提供更大的驅(qū)動能力,這對終端設備的設計提供的更廣泛的選擇空間,較大的供電能力可為系統(tǒng)提供更多功能。 |
芯片靜態(tài)電流損耗 | 2.4mA | 0.8 mA | 0.15 mA | 這是一項非常重要的指標,在總線大量掛接終端器時,芯片靜態(tài)電流越低就可在總線上掛接更多的終端設備,并可保證總線末端壓降更小。 |
負載能力 | <128 | <256 | <400 | C-MBUS具備可驅(qū)動更多結(jié)點的能力。 |
總線隔離裝置 | 無 | 有,復雜 | 有,簡單 | 在大量終端結(jié)點的應用中,隔離裝置的應用對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行及可維護性非常重要。 |
主站集中控制器 | 簡單 | 復雜 | 采用專用的CMT100芯片,結(jié)構(gòu)極其簡單 | 由于C-MBUS設計了專用的主站控制芯片,使原本需要大量模數(shù)電路搭建的主站電路設計顯得非常簡單,并一致性好。 |
電磁兼容性 | 差 | 好 | 好 | C-MBUS在設計中充分考慮了芯片的EMI、EMC指標,對下接的CPU等電路有較好的電磁保護作用。 |
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