RS485/RS422通信協(xié)議

ID:75926 · 發(fā)表于 2015-4-3 00:01

通常的微處理器都集成有 1 路或多路硬件UART 通道，可以非常方便地實(shí)現(xiàn)串行通訊。
在工業(yè)控制、電力通訊、智能儀表等領(lǐng)域中，也常常使用簡便易用的串行通訊方式作為數(shù)據(jù)
交換的手段。但是，在工業(yè)控制等環(huán)境中，常會(huì)有電氣噪聲干擾傳輸線路，使用RS-232 通訊時(shí)經(jīng)常
因外界的電氣干擾而導(dǎo)致信號(hào)傳輸錯(cuò)誤；另外，RS-232 通訊的最大傳輸距離在不增加緩沖
器的情況下只可以達(dá)到15 米。為了解決上述問題，RS-485/422 通訊方式就應(yīng)運(yùn)而生了。

RS-485 標(biāo)準(zhǔn)的最大傳輸距離約為1219 米，最大傳輸速率為10Mbps。
通常，RS-485 網(wǎng)絡(luò)采用平衡雙絞線作為傳輸媒體。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反
比，只有在20kbps 速率以下，才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能
獲得最高速率傳輸。一般來說，15 米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mbps。
注意：并不是所有的RS-485 收發(fā)器都能夠支持高達(dá)10Mbps 的通訊速率。如果采用光
電隔離方式，則通訊速率一般還會(huì)受到光電隔離器件響應(yīng)速度的限制。
RS-485 網(wǎng)絡(luò)采用直線拓樸結(jié)構(gòu)，需要安裝2 個(gè)終端匹配電阻，其阻值要求等于傳輸電
纜的特性阻抗（一般取值為120Ω）。在矩距離、或低波特率波數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可不需終端匹配
電阻，即一般在300 米以下、19200bps 不需終端匹配電阻。終端匹配電阻安裝在RS-485 傳
輸網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)端點(diǎn)，并聯(lián)連接在A-B 引腳之間。
RS-485 標(biāo)準(zhǔn)通常被用作為一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)、具有相當(dāng)高噪聲抑制、相對(duì)高的傳輸速率、
傳輸距離遠(yuǎn)、寬共模范圍的通信平臺(tái)。同時(shí)，RS-485 電路具有控制方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
在過去的20 年時(shí)間里，建議性標(biāo)準(zhǔn)RS-485 作為一種多點(diǎn)差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范，
被應(yīng)用在許多不同的領(lǐng)域，作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路。目前，在我國應(yīng)用的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)中，RS-485
半雙工異步通信總線也是被各個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)廣泛使用的數(shù)據(jù)通信總線。但是基于在RS-485 總
線上任一時(shí)刻只能存在一個(gè)主機(jī)的特點(diǎn)，它往往應(yīng)用在集中控制樞紐與分散控制單元之間

RS422
由于RS-422 接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送器因此比RS-232 更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，故允許
在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)，最多可接10 個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為
從設(shè)備（Salve），從設(shè)備之間不能通信，所以RS-422 支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的雙向通信。接收器輸
入阻抗為4k，故發(fā)端最大負(fù)載能力是10×4k+100Ω（終接電阻）。RS-422 四線接口由于采
用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必須的信號(hào)交換均可以
按軟件方式（XON/XOFF 握手）或硬件方式（一對(duì)單獨(dú)的雙絞線）實(shí)現(xiàn)。
RS-422 的最大傳輸距離為4000 英尺（約1219 米），最大傳輸速率為10Mbps。其平衡
雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在20kbps 速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在
很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100 米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅
為1Mbps。
RS-422 需要安裝一個(gè)終接電阻，要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗（一般取值為
120 歐）。在短距離、或低波特率數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可不安裝終接電阻，即一般在300 米以下不安
裝終接電阻。終接電阻安裝在傳輸電纜的最遠(yuǎn)端。
RS422和RS485芯片選擇
RS-485/RS-422 芯片
作為一種常用的通訊接口器件，RS-485/RS-422 芯片可以在許多半導(dǎo)體公司的“標(biāo)準(zhǔn)接
口器件”欄目中“收發(fā)器”類元件中找到對(duì)應(yīng)的型號(hào)；比如Sipex 公司(器件前綴為SP)、
Maxim 公司(器件前綴為MAX)、TI 公司(器件前綴為SN)、Intersil 公司(器件前綴為ISL 或
LTC)等各大半導(dǎo)體公司。
作為一個(gè)生產(chǎn)接口器件的國際廠商，Sipex 公司的許多型號(hào)RS-485/RS-422 芯片都可以
與全球其他半導(dǎo)體廠商的RS-485/RS-422 芯片直接代換使用，引腳完全兼容，且具有非常良
好的性價(jià)比。下面，將主要講解Sipex 公司RS-485/RS-422 收發(fā)器芯片的性能參數(shù)、應(yīng)用特
點(diǎn)；并介紹在各實(shí)際應(yīng)用場合中，如何選擇適合的RS-485/RS-422 芯片。

下面的是能用在RS422也能用在RS485通信的芯片SP490E兼容MAX490E或MAX488E
SP490E 是一個(gè)低功耗差分收發(fā)器，滿足RS-485 和RS-422 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，數(shù)據(jù)傳輸速率高
達(dá)10Mbps。除了增加了發(fā)送器和接收器三態(tài)使能線外，SP491E 和SP490E 完全相同。在共
模模式的限制范圍內(nèi)，兩者的接收器輸入的靈敏度為±200mV。

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RS485/RS422通信協(xié)議