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單片機(jī)上的RS485接口

作者: 時間:2016-11-24 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
RS-232雖然應(yīng)用很廣泛,但因為它推出較早,在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信中已經(jīng)暴露出明顯的缺點(diǎn)。比如以下幾點(diǎn):

1) 數(shù)據(jù)傳輸速率慢。RS-232所規(guī)定的20KB/s的傳輸速率雖然能滿足異步通信要求,通常異步通信速率限制在19.2KB/s以下對某些同步系統(tǒng)來說,不能滿足傳送速率要求。

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/201611/320973.htm

2) 傳送距離短。RS-232接口一般裝置之間電纜長度為15m,即使有較好的線路器件優(yōu)良的信號質(zhì)量,電纜長度也不會超過60m。

3) 沒有規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的連接器,因而出現(xiàn)了互不兼容的25芯連接器。

4) 接口處各信號間容易產(chǎn)生串?dāng)_。

RS-485接口的出現(xiàn)就彌補(bǔ)了RS-232的不足,而出現(xiàn)了一種新的接口標(biāo)準(zhǔn),并且由于良好的性能,RS-485獲得了廣泛的應(yīng)用,其具有以下特點(diǎn):

1) RS-485的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2~6)V表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2~6)V表示。接口信號電平比RS-232降低了,就不易損壞接口電路的芯片,且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。

2) RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10MB/s。

3) RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強(qiáng),即抗噪聲干擾性好。

4) RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺,實際上可達(dá)1000米,另外RS-232接口在總線上只允許連接1個收發(fā)器,即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。

RS-485收發(fā)器SN65HVD3082的使用方法

1) SN65HVD3082簡介

此芯片是半雙工RS-485收發(fā)器。5V供電,全完符合TIA/EIA-485A標(biāo)準(zhǔn)。它可以應(yīng)用于傳輸速率低于200kbps的場合,并且工作電流低于0.6mA。

芯片的寬適用范圍與高ESD保護(hù)使它可以滿足諸如能量測量網(wǎng)絡(luò)、電力轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程通信中的狀態(tài)與命令傳輸和工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)等場合的要求。另外,片內(nèi)集成上電復(fù)位電路,使供電后輸出為高阻態(tài)。高溫停機(jī)機(jī)制保護(hù)設(shè)備不會因系統(tǒng)不良條件而損壞。

2) 芯片封裝圖:

3) 功能框圖:

4)芯片功能表:

輸出

輸入

輸入

D

使能

DE

輸出

輸出

差模輸入

VID=VA-VB

使能

#RE

輸出

R

A

B

H

H

H

L

VID<=-0.2V

L

L

L

H

L

H

-0.2V

L

?

X

L

Z

Z

-0.01V<=VID

L

H

OPEN

H

H

L

X

H

Z

X

OPEN

Z

Z

開路

L

H

短路

L

H

X

開路

Z

注:表中H代表高電平,L代表低電平,Z代表高阻態(tài),?代表不確定狀態(tài)。

4) 典型應(yīng)用電路示意圖:

5) 芯片詳細(xì)說明:

功耗在很多應(yīng)用中都是一個關(guān)心的問題。電源供給電流不僅到供給總線負(fù)載,同時也要供給收發(fā)器電路。對典型的RS-485總線配置,一個驅(qū)動器的負(fù)載包括所有的接收結(jié)點(diǎn),及其總線盡頭上的終止電阻(RT)。

接收結(jié)點(diǎn)的負(fù)載決定于接收器的輸入阻抗。TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)定義負(fù)載單位為1mA??偩€上允許有32個負(fù)載,所有的電流供給可以達(dá)到32mA。HVD3082E是1/8單位負(fù)載的器件,從而可以在一條總線上存在256個結(jié)點(diǎn)。

終止電阻上的電流決定于不同的總線電壓。標(biāo)準(zhǔn)要求有效的驅(qū)動器到其它器件的差模信號至少要有1.5V。對于總線終止電阻為標(biāo)準(zhǔn)的120歐的情況,不論總線是否有效,總共的差分輸出電流為25mA。60歐的負(fù)載下,HVD3082E可以驅(qū)動大于25mA,從而使得差模輸出電壓高于標(biāo)準(zhǔn)的最低要求??傊?,總共的負(fù)載電流可以是60mA。

HVD3082E在驅(qū)動器與接收器都被使能的情況下,只需要大約0.4mA的電流。而驅(qū)動器或接收器被使能的情況下,只需要0.3mA。在低功耗關(guān)機(jī)模式下,不論驅(qū)動器還接收器有效,供給電流非常低。

當(dāng)驅(qū)動器與接收器都被禁止的情況下(DE為低,RE為高),芯片將進(jìn)入關(guān)機(jī)模式。如果使能輸入在此模式下少于60ns,則芯片不會進(jìn)入關(guān)機(jī)模式。這種機(jī)制可以在驅(qū)動器/接收器有效的情況下避免其意外進(jìn)行關(guān)機(jī)模式。只有當(dāng)使能輸入持續(xù)多于300ns時,芯片才會進(jìn)入此模式。在這個低功耗的關(guān)機(jī)模式下,大部分內(nèi)部電路都被掉電,電源電流只有1nA。當(dāng)驅(qū)動器或接收器被重新使能后,內(nèi)部電路會被激活。如果只有驅(qū)動器被重新使能(DE變?yōu)楦撸┖?,?qū)動器的輸出與輸入端D相對應(yīng)。如果輸入端D為開路,驅(qū)動器的輸入為默認(rèn)的A高B低。如果只有接收器被重新使能(RE變?yōu)榈停?,接收器的輸出與總線上的輸入狀態(tài)相對應(yīng)。如果接收器與驅(qū)動器同時被重新使能,則接收器的輸出與總線上的輸入相對應(yīng),驅(qū)動器的輸出與輸入端D相對應(yīng)。要注意的是,有效的驅(qū)動器會影響接收器的輸入。因此,接收器的輸出在驅(qū)動器輸出有效時才有效。


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