RS-485總線理論及應(yīng)用分析(圖)

rs-485的應(yīng)用原則
　　rs-485支持半雙工或全雙工模式。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)，最好采用一條總線將各個節(jié)點(diǎn)串接起來。從總線到每個節(jié)點(diǎn)的引出線長度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。

　　標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定總線上允許連接的收發(fā)器數(shù)量，但規(guī)定了最大總線負(fù)載為32個單位負(fù)載(ul)，可通過增大收發(fā)器輸入電阻來擴(kuò)展總線節(jié)點(diǎn)數(shù)。例如輸入電阻增加至48kω以上(1/4ul)，節(jié)點(diǎn)數(shù)就可增加至128個，sp485r的輸入電阻為150kω，節(jié)點(diǎn)數(shù)最多可增加至400個。在本系統(tǒng)中有208只水表，所以采用了sp485r。

　　是否對rs-485總線進(jìn)行終端匹配取決于數(shù)據(jù)傳輸速率、電纜長度及信號轉(zhuǎn)換速率。uart是在每個數(shù)據(jù)位的中點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)的，只要反射信號在開始采樣時衰減到足夠低，就可以不考慮匹配。當(dāng)考慮終端匹配時，有多種匹配方案可以選擇，最簡單的就是在總線兩端各接一只阻值等于電纜特性阻抗的電阻，比較省電的匹配方案是rc匹配，采用二極管的匹配方案節(jié)能效果顯著。

　　經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)信號的轉(zhuǎn)換時間上升或下降時間超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的3倍以上時就可以不加匹配。例如具有限斜率特性的rs-485接口器件sp483輸出信號的上升或下降時間最小為250ns，典型雙絞線上的信號傳輸速率約為0.2m/ns(24awg pvc電纜)，那么只要數(shù)據(jù)速率在250kbps以內(nèi)，電纜長度不超過16米，采用sp483作為rs-485接口時就可以不加終端匹配。

　　rs-485總線上的每個收發(fā)器通過一段引出線接入總線。引出線過長時由于信號在引出線中的反射也會影響總線上的信號質(zhì)量，系統(tǒng)所能允許的引出線長度也和信號的轉(zhuǎn)換時間、數(shù)據(jù)速率有關(guān)，下面的經(jīng)驗(yàn)公式可以用來估算引出線的最大長度。
　　lmax=(trise