Интерфейс и электрические характеристики RS-485.

RS-485 является полудуплексной многоточечной сетью, т.е. к одной линии возможно подключение множества передатчиков и приемников, причем в любой момент времени активен только один передатчик. Интерфейс RS-485 — это многоточечная сеть связи, использующая полудуплексную асинхронную технологию передачи, идеально подходящая для приложений, требующих высокой скорости передачи при сохранении простоты и дешевизны установки.

Основные характеристики RS-485:

• количество приемопередатчиков до 32;

• максимальная скорость обмена 12Mбит/с;

• максимальная протяженность линий связи до 10 км (физиче-

ски линия связи-2 провода);

• сигнал передается в дифференциальном виде;

• способ объединения технических средств (топология сети - об-

щая шина с размещением на удаленных концах согласующих

резисторов).

Стандарт RS-485 устанавливает требования к электрическим параметрам формирователей и приёмников, которые могут быть объединены в систему связи по средствам общего кабеля, данный стандарт не определяет другие характеристики системы связи.

В общем виде структура выглядит следующим образом:

Элементами системы являются формирователь (передатчик), приемник, преобразующие резисторы и симметричная линия связи (витая пара) (СЛС).

Выходной каскад формирователя (передатчика) представлен в виде симметричного источника напряжения с малым выходным сопротивлением и вырабатывающим напряжение от 1,5−5В.

RS-485 определяет только физический уровень и нет логического протокола обмена (с одной стороны это плюс, т.к. можно разработать свой протокол, а с другой минус, т.к. нужно разрабатывать, а не брать готовый)

Согласующие резисторы должны подключаться к линии в двух наиболее удаленных точках, сопротивление резистора должно совпадать с волновым сопротивлением применяемого кабеля. Выходной каскад формирователя (передатчика) представлен в виде симметричного источникa напряжения с малым выходным сопротивлением и вырабатывающим напряжение от 1,5−5В.

Отношение – используется во многих расчетах

Приемник RS-485 должен удовлетворять требованиям стандарта по чувствительности и степени симметрии входа. Входная цепь приемника представлена в виде дифференциального входа с высоким входным сопротивлением и пороговой характеристикой, находящейся в области от минус 0,2 до плюс 0,2 В. Допустимый диапазон входных напряжений (UA и UB) должны быть от минус 7 до плюс 12 В.

Характеристики приемника:

1. Количество приемопередатчиков до 32.

2. Максимальная скорость обмена 10Mbit/с.

3. максимальная протяженность линий связи до 10 км (физически линия связи-2 провода).

4. Сигнал передается в дифференциальном виде.

5. способ объединения тех.средств (общ шина)

6. способ защиты аппаратуры в сети от помех.

Согласующие резисторы RC должны подключаться к линии в двух наиболее удаленных точках (см. рисунок 6.3), сопротивление резистора должно совпадать с волновым сопротивлением применяемого кабеля (от 100 до 120 Ом). На рисунке приведены формы входного сигнала на удаленном приемнике при различных отношениях согласующего резистора

RC к волновому сопротивлению кабеля ρ. При условии RС > ρ, в линии возникают переходные процессе, которые приводят к ложным срабатыванием входных каскадов приемника. Тем самым при приеме в битовую последовательность возможны ложные вставки символов «1» и «0».

При условии RC < ρ, наблюдается медленное нарастание или падение сигнала при переходе из одного состояния в другое, что сказывается на максимально возможную скорость передачи в линии. При высоких скоростях сигнал не будет успевать достигать пороговых значений и приемник не сможет распознать изменения в битовой последовательности.Условие RC ≈ ρ является идеальным для обеспечения максимальной скорости и помехозащищенности передачи информации.

Проблемы RS-485:

1. Все передатчики могут одновременно находиться в пассивном состоянии, следовательно, приемники могут работать некорректно. Чтобы этого избежать устанавливают резисторы смещения на самых удаленных концах.

2. При невысокой разности потенциалов м/у землей передатчика и землёй приемника, выше допустимого 25В, то следует применять приемо-передатчик с гальванической развязкой.