RS485总线
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硬件/嵌入式
正文
一、概述
RS-485采用半双工工作方式,支持多点数据通信。RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来,不支持环形或星型网络。
RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
485总线的通讯距离可以达到1200米。根据485总线结构理论,在理想环境的前提下,485总线传输距离可以达到1200米。其条件是通讯线材优质达标,波特率为9600,只负载一台485设备,才能使得通讯距离达到1200米,所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。如果负载485设备多,线材阻抗不合乎标准,线径过细,转换器品质不良,设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。
1、差分信号传输
RS-485使用差分信号传输数据,即通过两条信号线(A线和B线)之间的电压差来表示逻辑状态。
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逻辑1(高电平): B线电压高于A线电压。
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逻辑0(低电平): A线电压高于B线电压。
2、半双工通信
即同一时间内只能进行发送或接收操作,不能同时进行。
3、多点通信
即多个设备可以连接在同一总线上,通过地址识别进行通信。
二、常见问题
一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。
485收发器在规定的共模电压-7V至+12V之间时,才能正常工作。如果超出此范围会影响通讯,严重的会损坏通讯接口。共模干扰会增大上述共模电压。消除共模干扰的有效手段之一是将485通讯线的屏蔽层用作地线,将机具、电脑等网络中的设备地连接在一起,并由一点可靠地接入大地。
三、通信协议
1、物理层
RS-485定义了电气特性和物理连接方式,但不涉及数据格式和通信协议。
2、数据链路层
常用的协议包括Modbus、Profibus、DH485等,这些协议定义了数据帧格式、地址识别、错误检测等内容。