**1 **RS-485 Oversigt
Ligesom RS-232 er RS-485 en seriel kommunikationsstandard. Dens nuværende officielle betegnelse er TIA-485/EIA-485-A, men den omtales almindeligvis som RS-485-standarden. RS-485 er meget udbredt i industrier som industriel automation, bilindustrien og bygningsstyring. Inden for EIA-standardserien anses RS-485-protokollen for at være den mest alsidige, og den viser fremragende ydeevne på tværs af alle fire serielle kommunikationsstandarder.
RS-485-bussen overvinder manglerne ved RS-232, nemlig dens korte kommunikationsafstand og lave datahastighed. RS-485 understøtter datahastigheder på op til 10 Mbit/s og har en teoretisk kommunikationsafstand på op til 1.200 meter. I modsætning til single-ended transmissionen af RS-232 bruger RS-485 differentiel transmission via et par parsnoede ledninger, hvor den ene ledning er betegnet som A og den anden som B.
**2 **RS-485 fysisk lag
Det fysiske RS-485-lag er ansvarlig for at transmittere rådata mellem enheder og det fysiske transmissionsmedie. Den håndterer konverteringen af elektriske signaler til digitale data, mens den også definerer spændingsniveauer, timing, datahastigheder og andre parametre.
① Differentiale signaler
Lang-kabler resulterer i signaldæmpning og øger sandsynligheden for støj og interferens. Dette viser sig som ændringer i spændingsamplitude på kabler A og B. Fordelen ved at bruge differentiallinjer er dog, at subtrahering af forskellen mellem de to signaler udligner interferensen, hvilket tillader et normalt signal at blive udsendt. En differentiel modtagers evne til at ignorere identiske spændinger på begge signallinjer kaldes almindelig-mode afvisning.
Standarden specificerer, at logisk 1 er +2V til +6V, og logisk 0 er -6V til -2V.
RS-485 kræver ikke en specifik busspænding; den tager kun hensyn til minimumsdifferensspændingen. Over længere kabellængder kan spændingen modtaget af modtageren falde til +/- 200 mV, hvilket stadig er helt acceptabelt for RS-485 - dette er en af fordelene ved RS-485.
Mange transceivere opfylder eller endda overgår TIA/EIA-485A-standarden; i praktiske applikationer har enhedens specificerede parametre dog forrang. For eksempel er den minimale negative inputtærskel for en bestemt transceiver -200 mV.
② Signaldefinitioner
RS-485 signallinjedefinitioner
Skematisk diagram af DB9 han- og hunstik
| DB9 | Ringeindikator | Pin navn |
|
1 |
CD | Carrier Detect |
| 2 | RXD | Modtag data |
| 3 | TXD | Overfør data |
| 4 | DTR | Dataterminal klar |
| 5 | GND | System Ground |
| 6 | DSR | Data klar |
| 7 | RTS | Send anmodning |
| 8 | CTS | Ryd for at overføre |
| 9 | RI | Ringeindikator |
DB9 Pin Tildeling
Carrier Detect (CD) Dette styresignal bruges, når modemmet meddeler computeren, at det har registreret et bæresignal, som computeren kan bruge til datatransmission.
Modtag data (RXD) Denne linje bruges til datatransmission mellem to kilder. Et eksempel er data modtaget fra modemmet og transmitteret til computeren.
Transmit Data (TXD) Dette er den linje, der rent faktisk bærer de transmitterede data.
Dataterminal klar (DTR) Dette signal angiver, at computeren er klar til at overføre data.
Systemjord (GND) Refererer til en fysisk forbindelse til jord, der bruges som basislinje til måling af spænding i et kredsløb eller som en fælles vej til returstrøm.
Pinout-diagram for 25-Pin RS-485 Half-Duplex og Full-Duplex-stik
Sammenlignet med DTR-signalet underretter DSR-signalet (Data Set Ready) en computer eller terminal om, at modemmet er operationelt og i stand til at modtage data.
For dette signal kræves der en positiv spænding for at aktivere Ready to Send (RTS) signalet. Dette indikerer, at interferens-fri transmission er mulig mellem datasættet og dataterminalen.
Efter en forbindelse er etableret mellem dataterminalen og modemmet, transmitteres Clear to Send (CTS) signalet for at bekræfte, at dataterminalen har bekræftet, at kommunikationen kan begynde.
Ringindikatoren (RI) tjener til at advare modemet, der betjener datasættet, om, at et lavfrekvent signal er blevet registreret. Dette signal advarer blot dataterminalen og påvirker ikke datatransmissionen mellem enhederne.
Pin-tildelinger forbindes til DB9- og DB25-stik via henholdsvis 2 og 4 kontakter.
TxD+- og TxD--linjerne på DB25-stikket transmitterer data, mens RxD+- og RxD--linjerne bærer modtagne data. Fordi disse er differentielle signaler, kan de transmitteres over længere afstande.
RS-485-interfacet overgår RS-232-protokollen med hensyn til transmissionsafstand og datahastighed. Den understøtter datahastigheder på 30-35 Mbps over afstande på op til 10 meter. Datahastigheder på 100 Kbps kan opnås over afstande på op til 1.200 meter. RS-485 bruges primært i flerpunktskonfigurationer, der drager fordel af dens afbalancerede differentialgrænseflade.
Som vist i RS-485 kabel-pinout, har denne grænseflade alle signaler i en differentiel konfiguration.
● CTS+ og CTS--signalerne samt RTS+ og RTS--signalerne bruges som håndtrykskontrolsignaler.
● TxD+ og TxD- bruges til datatransmission.
● RxD+ og RxD- er de linjer, der bruges til at modtage data.
En flerpunktskonfiguration kan forbinde op til 32 enheder til en enkelt masterkontrolenhed. VSAT NMS (Network Management System) er et sådant eksempel. I denne implementering kan software, der kører på en pc, overvåge og kontrollere forskellige undersystemer. Disse omfatter MUX, modem, RF op/ned-konvertere og andre netværkskomponenter. For at denne type implementering skal fungere korrekt, kræves korrekt ledningsførte RS-485-stik på både pc'en, der kører NMS-applikationen, og alle tilsluttede undersystemer.
RS485 Interface Beskrivelse
RS485 (EIA485)-grænsefladen har vist sig at være ekstremt robust og er på grund af dens multi-punktstopologi blevet den mest populære kommunikationsprotokol i den industrielle sektor. RS422-protokollen ligner RS485, idet begge bruger differentielle signaler til datatransmission.
Der er to typer RS-485:
● Halv-duplex RS-485 har 2 ben.
● Fuld-duplex RS-485 har 4 ben.
Du kan bruge fuld-duplekstilstand, når du skal sende og modtage data samtidigt. I halv-duplekstilstand kan du kun sende eller modtage data på et givet tidspunkt.
Spændingsområdet på linjen er -7 V til +12 V.
Der kræves ingen specifik konnektortype for at implementere RS-485-protokollen, men i de fleste tilfælde bruges DB9-stik eller klemrækker.
Specifikke RS-485-stik kan have forskellige benkonfigurationer. Du kan bestemme den faktiske konfiguration baseret på den dokumentation, der følger med enheden.
Tilslutning af en RS-485-enhed med 2 ben-Halvdupleks RS-485-bentildeling
Tilslutning af en RS-485-enhed med 4 ben-Fuld-dupleks RS-485-bentildeling
Mange RS-485-konvertere i dag er kompatible med RS-422, så du vil ofte se signaler mærket T/R+ og T/R- på disse omformere, som svarer til RS-485's A+ og B-.
③ Topologi
RS-485 understøtter både to-wire- og fire-wire-konfigurationer. Fire--trådskonfigurationen er begrænset til punkt-til-punktkommunikation og bruges sjældent i dag; to-leder konfigurationen er mere almindeligt anvendt. Denne konfiguration anvender en bustopologi, der gør det muligt at forbinde op til 32 noder på en enkelt bus.
Ligesom I²C fungerer RS-485-bussen i en master-slave-tilstand. Den understøtter både punkt-til-punkt enkelt-slavetilstand og multi-slavetilstand, men understøtter ikke multimastertilstand.
