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驱动能力

电气参数里总结说RS-485最大电气驱动能力,在多点网络拓扑结构下,可最大驱动32个站点。那么怎么去解读这一指标呢?首先来考察一个站点收发电路特性,收发器的接收电路其标准等效输入阻抗为12kΩ,比如MAX 485数据手册为例:至于为什么是32个呢?主要是由于前面200mV最小驱动能力的规定。也可以这样理解一下,每一个接收电路输入阻抗并非理想的高阻,而是12kΩ,那么比如其中一个站点发送,就相当于有32个站点的输入阻抗并联,为什么是32个呢?别忘了发送站点自身也有接收电路,所以在不考虑端接电阻以及线路阻抗的情况下,对于发送电路接了一个等效负载:,而发送电路驱动能力肯定是有限的,这样就好理解了。下面这个图就是所谓的多点网络拓扑所有的站点都是沿着双绞线的排布并接在总线上的。所以,你有可能会在一些地方看到所谓的一个单位RS-485负载的说法,这里所谓的单位负载就是指12kΩ标准输入阻抗这个12kΩ就是EIA-485标准定义的。从而看到比如 单位负载之类的说法,就是源于此处。

数据监控

比如一个基于RS-485的Modbus-RTU多点网络中,在做协议编程或者实际多站点总线调试的时候,有可能需要监控总线上所有的报文。甚至还有可能就像实现一个总线报文的的记录器,将总线上所有的报文都记录下来。应该怎么实现呢?买一根USB转RS-485的转换线或者自己做一个也可以。将A/B线并接在总线上,USB 插入电脑。使用串口监控终端或者自己写一个串口接收小软件,就可以监控所有总线上的报文了。比如这个AccessPort串口工具就比较好用:

应用设计

作为应用设计而言,需要考虑这些维度:

端接设计接口芯片隔离设计端接设计

首先为什么要端接?这是由于RS-485采用双绞线传输,标准规定的双绞线的差分特征阻抗在100Ω至150Ω之间。RS-485标准制定者选择120Ω作为标称特征阻抗。假定信号自左边站点发出,如果没有端接,信号在线路上传输其阻抗是连续的,但是到达右侧的时候则,等效阻抗变成了接收电路的输入阻抗,比如是12kΩ,阻抗不连续了,阻抗突变!信号的一部分能量就会按照原路径返回,如返回回去的信号由于容抗及感抗,就会产生相差。反射回去的信号与原信号叠加在一起。这样就会造成通信发生错误,严重的时候,通信就无法正确进行。要想更深入的了解背后的原理,可以去学习一下传输线理论。或许做过Profibus DP(物理层也是采用的RS-485)的朋友会说,你看profibus DP为什么推荐的终端匹配电路是下面这样的呢?其实是因为Profibus DP采用的通信介质其标称特征阻抗不一样。所以实际工程应用的时候则会有小的差异。


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