什么是RS-485?Modbus通信プロトコル要点第1部分

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什么是RS-485?Modbus通信プロトコル要点第1部分

RS-485是美国電子工业协会(EIA)在1983年批准的一种信号传输標準,它只是一个电气的標準,不涉及上层协议的规定,仅仅是接口的物理層は规定。

1、RS-485的特性 

1)采用差動信号です进行传输,增加了抗噪声能力,减少噪声辐射带来的干渉;

2)サポートロング·ディスタンス传输,最长可以达到4000英尺(约1219米);

3)传输速率较高,在40英尺内,速率可高达10Mbps;

4)同一バス可以连接多个驱动器和受信器;

5)共模电压範囲大,允许的最大共模电压可达到 -7V - 12V;

2、RS-485常见的电路连接方式

什么是RS-485?Modbus通信プロトコル要点第1部分イラスト

上图使用的485芯片为SP3485,R0为送信引脚,DI为受信引脚,RE/DE为收发控制引脚。485芯片每次只能单独一个方向传输データ,不能收发同时进行,而且收发必须要控制收发引脚的电平ステータス才能実装收发的功能。

3、RS-485的电平信号       

RS-485采用的差動信号です。的方式进行传输,経由AB2行目。的电压差作为电平信号,差動信号です对外界因素的干渉反映到2行目。上影响是一样的,2行目。的电压差不变,信号传递也就不会受干渉,因此会有更强的抗噪声干渉能力。

    RS-485差分线路包括以下2个信号:

    A:非反向(non-inverting)信号

    B:反向(inverting)信号

    逻辑1:线路B信号电压比线路A高。一般 +2V ~ +6V。

    逻辑0:线路A信号电压比线路B高。一般 -2V ~ -6V。        

根据RS485バス的相关標準,当RS485バス差動電圧大于+200mV时,RS485收发器出力高电平;当RS485バス差動電圧小于-200mV时,RS485收发器出力低电平;当RS485バス上的电压在-200mV~+200mV之间时,RS485收发器可能出力高电平也可能出力低电平。因此,为了防止RS-485バス上的差動電圧处于-200mV~+200mV之间,就需要利用上拉下拉电阻来钳位バス上电压差值。上下拉电阻的阻止一般选用4.7K,实际需要多大的电阻,需要根据实际线路負荷和电路情况計算选值。

4、RS-485バス上的收发器数量

RS-485バス上可以带的发射器和受信器的最大数量是和負荷特性有关的。根据485的规定文件中的説明,一根传输バス上最多可以挂载128个收发器。

5、RS-485バス的工作方式       

RS-485バス可以设计成两种通信の形態:ハーフデュプレックス与全二重。

1)ハーフデュプレックス        

只允许データ在バス上单向的传输,即每次收发只能有其中一个。ハーフデュプレックスバス的连接方式如下:

什么是RS-485?Modbus通信プロトコル要点第1部分イラスト1


2)全二重        

允许データ在バス上双向的传输,即每次收发能同时进行。全二重バス的连接方式如下:

什么是RS-485?Modbus通信プロトコル要点第1部分イラスト2

6、RS-485的バス終端抵抗

为避免信号の反射,当通信线路長さ很长时データ传输线必须有终点,并且分支長さ尽可能的短。正确的通信线路终端需要終端抵抗RTマッチング,RS-485標準建议线缆的 Z0=120Ω。通信线路通常终端マッチング120Ω的电阻,线缆的末尾处各一个。如下图所示:

什么是RS-485?Modbus通信プロトコル要点第1部分イラスト3
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