**1 **RS-485 Översikt
Liksom RS-232 är RS-485 en seriell kommunikationsstandard. Dess nuvarande officiella beteckning är TIA-485/EIA-485-A, men den kallas vanligtvis för RS-485-standarden. RS-485 används ofta i industrier som industriell automation, fordonsindustri och byggnadsförvaltning. Inom EIA-standardserien anses RS-485-protokollet vara det mest mångsidiga och uppvisar utmärkt prestanda för alla fyra seriella kommunikationsstandarder.
RS-485-bussen övervinner bristerna med RS-232, nämligen dess korta kommunikationsavstånd och låga datahastighet. RS-485 stöder datahastigheter på upp till 10 Mbit/s och har ett teoretiskt kommunikationsavstånd på upp till 1 200 meter. Till skillnad från den ensidiga överföringen av RS-232, använder RS-485 differentialöverföring via ett par tvinnade-par-trådar, med en ledning betecknad som A och den andra som B.
**2 **RS-485 fysiskt lager
Det fysiska lagret RS-485 ansvarar för att överföra rådata mellan enheter och det fysiska överföringsmediet. Den hanterar omvandlingen av elektriska signaler till digital data, samtidigt som den definierar spänningsnivåer, timing, datahastigheter och andra parametrar.
① Differentialsignaler
Långa-kablar resulterar i signaldämpning och ökar sannolikheten för brus och störningar. Detta visar sig som förändringar i spänningsamplituden på kablarna A och B. Fördelen med att använda differentiallinjer är dock att subtrahering av skillnaden mellan de två signalerna eliminerar störningen, vilket gör att en normal signal kan matas ut. Förmågan hos en differentialmottagare att ignorera identiska spänningar på båda signallinjerna kallas vanlig-modavvisning.
Standarden anger att logik 1 är +2V till +6V, och logik 0 är -6V till -2V.
RS-485 kräver ingen specifik bussspänning; den tar bara hänsyn till den minsta differentialspänningen. Över längre kabellängder kan spänningen som tas emot av mottagaren sjunka till +/- 200 mV, vilket fortfarande är helt acceptabelt för RS-485 - detta är en av fördelarna med RS-485.
Många transceivrar uppfyller eller till och med överträffar TIA/EIA-485A-standarden; i praktiska tillämpningar har dock enhetens specificerade parametrar företräde. Till exempel är den minsta negativa ingångströskeln för en viss transceiver -200 mV.
② Signaldefinitioner
RS-485 signallinjedefinitioner
Schematiskt diagram över DB9 han- och honkontakter
| DB9 | Ringindikator | Pinnamn |
|
1 |
CD | Upptäck operatör |
| 2 | RXD | Ta emot data |
| 3 | TXD | Överför data |
| 4 | DTR | Dataterminal klar |
| 5 | GND | System Ground |
| 6 | DSR | Data redo |
| 7 | RTS | Överför begäran |
| 8 | CTS | Rensa för att överföra |
| 9 | RI | Ringindikator |
DB9 Pin Assignment
Carrier Detect (CD) Denna styrsignal används när modemet meddelar datorn att det har upptäckt en bärarsignal som datorn kan använda för dataöverföring.
Ta emot data (RXD) Denna linje används för dataöverföring mellan två källor. Ett exempel är data som tas emot från modemet och överförs till datorn.
Sänd data (TXD) Detta är den linje som faktiskt överför den överförda informationen.
Data Terminal Ready (DTR) Denna signal indikerar att datorn är redo att överföra data.
Systemjord (GND) Syftar på en fysisk anslutning till jord, som används som baslinje för att mäta spänning i en krets eller som en gemensam väg för returström.
Pinout-diagram för 25-Pin RS-485 Half-Duplex och Full-Duplex-kontakter
Jämfört med DTR-signalen meddelar DSR-signalen (Data Set Ready) en dator eller terminal att modemet fungerar och kan ta emot data.
För denna signal krävs en positiv spänning för att aktivera signalen Ready to Send (RTS). Detta indikerar att störningsfri-överföring är möjlig mellan datamängden och dataterminalen.
Efter att en anslutning upprättats mellan dataterminalen och modemet, sänds signalen Clear to Send (CTS) för att bekräfta att dataterminalen har bekräftat att kommunikationen kan börja.
Ringindikatorn (RI) tjänar till att varna modemet som använder datamängden om att en låg-signal har upptäckts. Denna signal varnar bara dataterminalen och påverkar inte dataöverföringen mellan enheterna.
Stifttilldelningar ansluts till DB9- och DB25-kontakter via 2 respektive 4 kontakter.
TxD+- och TxD--linjerna på DB25-anslutningen sänder data, medan RxD+- och RxD--linjerna bär mottagen data. Eftersom dessa är differentialsignaler kan de sändas över längre avstånd.
RS-485-gränssnittet överträffar RS-232-protokollet när det gäller överföringsavstånd och datahastighet. Den stöder datahastigheter på 30–35 Mbps över avstånd på upp till 10 meter. Datahastigheter på 100 Kbps kan uppnås över avstånd på upp till 1 200 meter. RS-485 används främst i flerpunktskonfigurationer som drar fördel av dess balanserade differentialgränssnitt.
Som visas i RS-485-kabelns stift, har detta gränssnitt alla signaler i en differentiell konfiguration.
● CTS+- och CTS--signalerna, såväl som RTS+- och RTS--signalerna, används som handskakningskontrollsignaler.
● TxD+ och TxD- används för dataöverföring.
● RxD+ och RxD- är linjerna som används för att ta emot data.
En flerpunktskonfiguration kan ansluta upp till 32 enheter till en enda huvudstyrenhet. VSAT NMS (Network Management System) är ett sådant exempel. I denna implementering kan programvara som körs på en PC övervaka och styra olika delsystem. Dessa inkluderar MUX, modem, RF upp/ned-omvandlare och andra nätverkskomponenter. För att denna typ av implementering ska fungera korrekt krävs korrekt anslutna RS-485-kontakter på både PC:n som kör NMS-applikationen och alla anslutna delsystem.
RS485-gränssnittsbeskrivning
RS485 (EIA485)-gränssnittet har visat sig vara extremt robust och har, tack vare sin multi-punktstopologi, blivit det mest populära kommunikationsprotokollet inom industrisektorn. RS422-protokollet liknar RS485 genom att båda använder differentialsignaler för dataöverföring.
Det finns två typer av RS-485:
● Halv-duplex RS-485 har 2 stift.
● Full-duplex RS-485 har 4 stift.
Du kan använda full-duplexläge när du behöver skicka och ta emot data samtidigt. I halv-duplexläge kan du bara skicka eller ta emot data vid varje given tidpunkt.
Spänningsområdet på linjen är -7 V till +12 V.
Det krävs ingen specifik kontakttyp för att implementera RS-485-protokollet, men i de flesta fall används DB9-anslutningar eller kopplingsplintar.
Specifika RS-485-kontakter kan ha olika stiftkonfigurationer. Du kan bestämma den faktiska konfigurationen baserat på dokumentationen som medföljer enheten.
Ansluta en RS-485-enhet med 2 stift-Halvduplex RS-485-stifttilldelning
Ansluta en RS-485-enhet med 4 stift-Fullduplex RS-485-stifttilldelning
Många RS-485-omvandlare idag är kompatibla med RS-422, så du kommer ofta att se signaler märkta T/R+ och T/R- på dessa omvandlare, vilket motsvarar RS-485:s A+ och B-.
③ Topologi
RS-485 stöder både två-tråds- och fyra-trådskonfigurationer. Fyr-trådskonfigurationen är begränsad till punkt-till-punktkommunikation och används sällan idag; tvåtrådskonfigurationen är vanligare. Denna konfiguration använder en busstopologi, vilket gör att upp till 32 noder kan anslutas på en enda buss.
Precis som I²C fungerar RS-485-bussen i ett master-slavläge. Den stöder både punkt-till-punkt en-slavläge och multi-slavläge, men stöder inte multimasterläge.
