rs485简要介绍

rs485简要介绍
rs485简要介绍

Introduction to RS485

RS232, RS422, RS423 and RS485 are serial communication methods for computers and devices.

RS232 is without doubt the best known interface, because this serial interface is implemented on almost all computers available today. But some of the other interfaces are certainly interesting because they can be used in situations where RS232 is not appropriate. We will concentrate on the RS485 interface here.

RS232 is an interface to connect one DTE, data terminal equipment to one DCE, data communication equipment at a maximum speed of 20 kbps with a maximum cable length of 50 feet. This was sufficient in the old days where almost all computer equipment were connected using modems, but soon after people started to look for interfaces capable of one or more of the following:

?Connect DTE's directly without the need of modems

?Connect several DTE's in a network structure

?Ability to communicate over longer distances

?Ability to communicate at faster communication rates

RS485 is the most versatile communication standard in the standard series defined by the EIA, as it performs well on all four points. That is why RS485 is currently a widely used communication interface in data acquisition and control applications where multiple nodes communicate with each other.

Differential signals with RS485:

Longer distances and higher bit rates

One of the main problems with RS232 is the lack of immunity for noise on the signal lines. The transmitter and receiver compare the voltages of the data- and handshake lines with one common zero line. Shifts in the ground level can have disastrous effects. Therefore the trigger level of the RS232 interface is set relatively high at ±3 Volt. Noise is easily picked up and limits both the maximum distance and communication speed. With RS485 on the contrary there is no such thing as a common zero as a signal reference. Several volts difference in the ground level of the RS485 transmitter and receiver does not cause any problems. The RS485 signals are floating and each signal is transmitted over a Sig+ line and a Sig- line. The RS485 receiver compares the voltage difference between both lines, instead of the absolute voltage level on a signal line. This works well and prevents the existence of ground loops, a common source of communication problems. The best results are achieved if the Sig+ and Sig- lines are twisted. The image below explains why.

Noise in straight and twisted pair cables

In the picture above, noise is generated by magnetic fields from the environment. The picture shows the magnetic field lines and the noise current in the RS485 data lines that is the result of that magnetic field. In the straight cable, all noise current is flowing in the same direction, practically generating a looping current just like in an ordinary transformer. When the cable is twisted, we see that in some parts of the signal lines the direction of the noise current is the oposite from the current in other parts of the cable. Because of this, the resulting noise current is many factors lower than with an ordinary straight cable. Shielding—which is a common method to prevent noise in RS232 lines—tries to keep hostile magnetic fields away from the signal lines. Twisted pairs in RS485 communication however adds immunity which is a much better way to fight noise. The magnetic fields are allowed to pass, but do no harm. If high noise immunity is needed, often a combination of twisting and shielding is used as for example in STP, shielded twisted pair and FTP, foiled twisted pair networking cables. Differential signals and twisting allows

RS485 to communicate over much longer communication distances than achievable with RS232. With RS485 communication distances of 1200 m are possible.

Differential signal lines also allow higher bit rates than possible with non-differential connections. Therefore RS485 can overcome the practical communication speed limit of RS232. Currently RS485 drivers are produced that can achieve a bit rate of 35 mbps.

Characteristics of RS485 compared to RS232, RS422 and RS423

Characteristics of RS232, RS422, RS423 and RS485

RS232 RS423 RS422 RS485 Differential差动no no yes yes

Max number of drivers驱动Max number of receivers接收端1

1

1

10

1

10

32

32

Modes of operation 操作模式half duplex半双工

full duplex全双工

half

duplex

half

duplex

half

duplex

Network topology网络布局point-to-point multidrop multidrop multipoint

Max distance (acc. standard) 15 m 1200 m 1200 m 1200 m

Max speed at 12 m Max speed at 1200 m 20 kbs

(1 kbs)

100 kbs

1 kbs

10 Mbs

100 kbs

35 Mbs

100 kbs

Max slew rate转换速率30 V/μs adjustable n/a n/a

Receiver input resistance输入阻抗 3..7 k?≧4 k?≧4 k?≧12 k?Driver load impedance驱动阻抗 3..7 k?≧450 ?100 ?54 ?

Receiver input sensitivity接收灵敏

度±3 V ±200 mV ±200 mV ±200 mV Receiver input range输入范围±15 V ±12 V ±10 V –7..12 V Max driver output voltage ±25 V ±6 V ±6 V –7..12 V

Min driver output voltage (with

load) ±5 V ±3.6 V ±2.0 V ±1.5 V

What does all the information in this table tell us? First of all we see that the speed of the differential interfaces RS422 and RS485 is far superior to the single ended versions RS232 and RS423. We also see that there is a maximum slew rate defined for both RS232 and RS423. This has been done to avoid reflections of signals. The maximum slew rate also limits the maximum communication speed on the line. For both other interfaces—RS422 and RS485—the slew rate is indefinite. To avoid reflections on longer cables it is necessary to use appropriate termination resitors.

We also see that the maximum allowed voltage levels for all interfaces are in the same range, but that the signal level is lower for the faster interfaces. Because of this RS485 and the others can be used in situations with a severe ground level shift of several volts, where at the same time high bit rates are possible because the transition between logical 0 and logical 1 is only a few hundred millivolts.

Interesting is, that RS232 is the only interface capable of full duplex communication. This is, because on the other interfaces the communication channel is shared by multiple receivers and—in the case of

RS485—by multiple senders. RS232 has a separate communication line for transmitting and receiving which—with a well written protocol—allows higher effective data rates at the same bit rate than the other interfaces. The request and acknowledge data needed in most protocols does not consume bandwidth on the primary data channel of RS232.

Network topology with RS485

Network topology is probably the reason why RS485 is now the favorite of the four mentioned interfaces in data acquisition and control applications. RS485 is the only of the interfaces capable of internetworking multiple transmitters and receivers in the same network. When using the default RS485 receivers with an input resistance of 12 k? it is possible to connect 32 devices to the network. Currently available high-resistance RS485 inputs allow this number to be expanded to 256. RS485 repeaters are

also available which make it possible to increase the number of nodes to several thousands, spanning multiple kilometers. And that with an interface which does not require intelligent network hardware: the implementation on the software side is not much more difficult than with RS232. It is the reason why RS485 is so popular with computers, PLCs, micro controllers and intelligent sensors in scientific and technical applications.

RS485 network topology

In the picture above, the general network topology of RS485 is shown. N nodes are connected in a multipoint RS485 network. For higher speeds and longer lines, the termination resistances are necessary on both ends of the line to eliminate reflections. Use 100 ? resistors on both ends. The RS485 network must be designed as one line with multiple drops, not as a star. Although total cable length maybe shorter in a star configuration, adequate termination is not possible anymore and signal quality may degrade significantly.

RS485 functionality

And now the most important question, how does RS485 function in practice? Default, all the senders on the RS485 bus are in tri-state with high impedance. In most higher level protocols, one of the nodes is defined as a master which sends queries or commands over the RS485 bus. All other nodes receive these data. Depending of the information in the sent data, zero or more nodes on the line respond to the master. In this situation, bandwidth can be used for almost 100%. There are other implementations of RS485 networks where every node can start a data session on its own. This is comparable with the way ethernet networks function. Because there is a chance of data collosion with this implementation, theory tells us that in this case only 37% of the bandwidth will be effectively used. With such an implementation of a RS485 network it is necessary that there is error detection implemented in the higher level protocol to detect the data corruption and resend the information at a later time.

There is no need for the senders to explicity turn the RS485 driver on or off. RS485 drivers automatically return to their high impedance tri-state within a few microseconds after the data has been sent. Therefore it is not needed to have delays between the data packets on the RS485 bus.

RS485 is used as the electrical layer for many well known interface standards, including Profibus and Modbus. Therefore RS485 will be in use for many years in the future.

什么是RS485通信接口

什么是RS485通信接口 通信概述 通信设备从早期的邮件,电报,电话,传真,传呼机,手机,电脑,一路发展下来,而且随着科技的发展,世界必将由一个网络组成,所以,在未来开发的设备中,也必然要求大部分的设备都带有通信的功能。 设备与设备之间互相通信,就要有一座桥梁把二者连接起来,那就是传输通路与通信协议。传输通路由传输介质与传输接口组成,传输介质可分为有线和无线传输介质两大类。 有线传输介质在数据传输中只作为传输介质,而非信号载体。计算机网络中流行使用的有线传输介质为:铜线和玻璃纤维。 铜线具有便宜,安装容易的特点,在现在工业应用中普遍应用,在应用中主要有两种基本的铜线类型:双绞线和同轴电缆。双绞线可减小流过电流所辐射的能量,也可防止来自其他通信线路上信号的干扰,对于一些要求比较高的项目上,还需要给双绞线加上屏蔽层;同轴电缆由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽,损耗小,具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按阻抗值不同,同轴电缆可分为基带和宽带两种,同轴电缆是目前局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。 所谓玻璃纤维介质,就是指现在所流行的光纤传输,他的两边有一个激光发生器与一个激光接收器,组成一整套通信线路,由于光纤传输距离远,因此现很多在工程都是采用“光端机+光纤”的模式。 结合我在工程中经常应用的通信模式,与“南方的老树51CPLD开发板”上具有的RS232通信、RS485通信两种,详细讲解下这两种通信方式的应用。 什么是RS232接口 首先介绍下什么是RS232接口,什么是RS485接口。

RS232接口是1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。DB25的串口一般只用到的管脚只有2(RXD)、3(TXD)、7(GND)这三个,随着设备的不断改进,现在DB25针很少看到了,代替他的是DB9的接口,DB9所用到的管脚比DB25有所变化,是2(RXD)、3(TXD)、5(GND)这三个。因此现在都把RS232接口叫做DB9。 元器件常识:市场上把公头的接插件叫做DRXX,母头的叫DBXX,比如我们电脑上的串口,在市场上叫做DR9,不是DB9,很多人都误叫做DB9,实际上的DB9是两个把两个DR9互相连接在一起的接口。 在文章中,我把所有的串口设备接口都统一叫做RS232接口。 三、什么是RS485接口 由于RS232接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点: (1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 (2)传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps;因此在“南方的老树51CPLD开发板”中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。 (3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。 (4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在50米左右。 针对RS232接口的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:

RS-232C、RS-422、RS-485串口引脚定义

RS-232C、RS-422、RS-485串口引脚定义 从前面的内容中,知道了串口外形,就可以继续了解其每个引脚的定义,这是做线的基础。无论是RS-232C、RS-422,还是RS-485,串口接口的外形、尺寸都是相同的,部件间可以通用互换,但其引脚的定义却各不相同,因此要了解串口做线,首先要知道串口各引脚的定义。 观察一个标准的串口,会发现串口无论是9针的标准串口物理外形(如图3.4所示),还是25针串口物理外形(如图3.6所示),如果横着看,都显示两排引脚。除了两排引脚这一特征之外,还有就是无论是公头,还是母头,两个引脚的外围呈现一边大、一边小的“等腰梯形”的形状(俗称“D形”)。9针引脚中,大的一边有5个引脚,小的一边有4个引脚。 本章除非专门说明,否则所有引脚线序都是指串口外侧的线序,各引脚编号及意义如图3.40所示。 根据图3.40的引脚顺序号,如果是作为RS-232C接口,则各引脚定义如表3.2所示。 表3.2 RS-232C引脚意义表 各引脚的电气特性为: 在TxD和RxD上,逻辑“1”为-3V~-15V;逻辑“0”为+3V~+15V。 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上,信号有效为+3V~+15V;信号无效为-3V~-15V。 对于数据信号,逻辑“1”为低于-3V,逻辑“0”为高于+3V;对于控制信号,接通ON为低于-3V;断开OFF为高于+3V;-3V~+3V、低于-15V、高于+15V都表示电压无意义。 作为RS-232C接口,其各引脚由标准文档进行定义,所以也可以称为“标准引脚定义”。而作为RS-422和RS-485接口,则没有“标准”引脚定义的说法,因为RS-422和RS-485连通常的标准接口也没有,具体采用什么接口,接口中使用哪些引脚,完全取决于设备设计生产商自己的定义。不过,作为RS-422和RS-485标准本身,定义了按照这两个标准进行通信时,所必须提供的信号线,

rs485总线通讯协议

竭诚为您提供优质文档/双击可除 rs485总线通讯协议 篇一:Rs485通讯协议说明 摘要:阐述了Rs-485总线规范,描述了影响Rs-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素,同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。 关键词:Rs-485现场总线信号衰减信号反射 当前自动控制系统中常用的网络,如现场总线can、profibus、inteRbus-s以及aRcnet的物理层都是基于 Rs-485的总线进行总结和研究。 一、eiaRs-485标准 在自动化领域,随着分布式控制系统的发展,迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在Rs-422标准的基础上,eia研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的Rs-485总线标准。 Rs-485标准采有用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线,具体规格要求: 接收器的输入电阻Rin≥12kΩ 驱动器能输出±7V的共模电压

输入端的电容≤50pF 在节点数为32个,配置了120Ω的终端电阻的情况下,驱动器至少还能输出电压1.5V(终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关) 接收器的输入灵敏度为200mV(即(V+)-(V-)≥0.2V,表示信号“0”;(V+)-(V-)≤-0.2V,表示信号“1”)因为Rs-485的远距离、多节点(32个)以及传输线成本低的特性,使得eiaRs-485成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响Rs-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素 1、在通信电缆中的信号反射 在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射,如图1所示。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻,如图2所示。

RS485输出接口的温度传感器 (1)

RS232/RS485接口温度计串口温度计 一、产品简介: 采用数字传感器作为敏感元件,先进的单片机整机控制,精度高、稳定性好。轻巧、紧凑、精美的设计构造。广泛应用于温度监测与调节,工业环境控制,粮食仓储、烟草企业、医药、图书馆、微机房、通讯基站及实验室等需要环境温度监控的场所。提供简易通讯协议或标准MODBUS协议,便于二次开发,特别适合OEM配套。 二、型号:FY-W01 三、技术参数: 接口方式RS232 、RS485 分辨率0.1℃ 精度±0.2℃ 工作温度-40~+80℃ 有效测量范围-55.0~+125.0℃ 通讯协议提供 监测软件提供 数据采集器尺寸60(长)×35(宽)×25(高)mm 探头规格Φ6 50/60mm长 传感器电缆长度标配3米,可选最长10米 通讯电缆长度DB9孔式接口或5线,标配2米4线,标配2米 供电USB接口供电,供电电压5V--5.5V 供电电压5V--12V 四、简易版通讯协议:(标准MODBUS协议可来电询取) 通讯参数为::波特率固定9600bps,8位数据,1位停止位,无校验。(9600,N,8,1) ①PC->温度计类型地址询问 温度计->PC 类型地址应答 ②PC->温度计类型地址上传数据 温度计->PC 类型地址温度符号温度整数温度小数以上数据均为单字节 类型:温度计A8H 地址:固定地址(01H) 命令:询问CCH 应答33H 上传数据AAH 数据:BCD码格式,温度符号正00H 负80H 例23.4℃上传数据00H 23H 04H 应答周期500ms 即500ms无应答为通讯故障等错误 ============================================================= ============ 例:温度计地址01H ①询问与应答 PC->温度计A8H 01H CCH 温度计->PC A8H 01H 33H ②上传数据

串口RS232__485的9针引脚定义

RS485接口定义 rs485有两种,一种是半双工模式,只有DATA+和DATA-两线,另一种是全双工模式,有四线传输信号:T+,T-,R+,R-。全双工模式时可认为是rs422。 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-)、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、 A 、 B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为(只接收不发送): "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的:”485+,485-” rs485四线一般定义为: "Y,Z,A, B," 具体还要根据厂家的使用信号针脚而定,有的使用了RTS或DTR 等针脚的485信号 DB9(RS485)接口针脚定义 1脚为数据A,2脚为数据B,5脚为地。

RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于: RS-422有4根信号线:两根发送(Y、Z)、两根接收(A、B)。由于RS-422的收与发是分开的,所以可以同时收和发(全双工)。RS-485有2根信号线:发送和接收都是A和B。 由于RS-485的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发(半双工)。 * 能否将RS-422的Y-A短接作为RS-485的A,将RS-422的Z-B短

接作为RS-485的B呢? 回答:不一定。条件是RS-422必须是能够支持多机通信的。波士电子的所有接口转换器的RS-422口都能够支持全双工多机通信,所以可以这样简单转换为RS-485。 RS-485(或 RS-422)通信建议一定要接地线,因为 RS-485(或 RS-422)通信要求通信双方的地电位差小于 1V。即:半双工通信接 3 根线(+A、—B、地),全双工通信接 5 根线(+发、—发、+收、—收、地)。为了安全起见,建议通信机器的外壳接大地。 接线及引脚分配 RS-485的+A接对方的+A、—B接对方的—B、GND(地)接对方的 GND(地)。 RS-422 的接线原则:“+发”接对方的“+收”、“—发”接对方的“—收”、“+收”接对方的“+ 发”、“—收”接对方的“—发”、GND(地)接对方的 GND(地)。 一定要将GND(地)线接到对方的GND(地),除非确保通信双方都已经良好共地。

RS485协议简介及MAX485芯片介绍

RS-485协议简介及MAX485芯片介绍 1 RS-485协议简介及MAX485芯片介绍 由于RS-232的种种缺点,新的串行通讯接口标准RS-449被制定出来,与之相对应的是RS-485的电气标准。RS -485是美国电气工业联合会(EIA)制定的利用平衡双绞线作传输线的多点通讯标准。它采用差分信号进行传输;最大传输距离可以达到1.2 km;最大可连接32个驱动器和收发器;接收器最小灵敏度可达±200 mV;最大传输速率可达2.5 Mb /s。由此可见,RS-485协议正是针对远距离、高灵敏度、多点通讯制定的标准。 MAX485接口芯片是Maxim公司的一种RS-485芯片。 采用单一电源+5 V工作,额定电流为300 μA,采用半双工通讯方式。它完成将TTL电平转换为RS-485电平的功能。其引脚结构图如图1所示。从图中可以看出,MAX485芯片的结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端,与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可;/RE和DE端分别为接收和发送的使能端,当/RE为逻辑0时,器件处于接收状态;当DE为逻辑1时,器件处于发送状态,因为MAX 485工作在半双工状态,所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可;A端和B端分别为接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B时,代表发送的数据为1;当A的电平低于B端时,代表发送的数据为0。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻,一般可选100Ω的电阻。 2用PC机实现与8031单片机的多点通讯 用8031单片机实现与PC机之间的通讯时,必须使用电平转换接口芯片,因为单片机输出的是TTL电平,必须经过电平转换才能和PC机的一致。本文中采用的是RS-485协议,所以单片机需要采用RS-485接口;而在PC机侧使用的是RS-232与RS-485的电平转换接口。在本文中采用的是武汉新特电子公司的电平转换接口,该接口使用简便、无需外加电源、数据传输速率最高可达10 Mb/s,而且不用任何软件初始化和修改。另外实现多点通讯还需要了解器件的驱动能力,当器件的驱动能力足够大时,我们就可以根据需要加入所需要的节点。 本文中所举的例子就是利用一台PC控制64块单片机的工作,采用多点通讯形式。通过发送控制字和工作方式字给相应的单片机,使其进行相应的操作。单片机在接收到数据后,进行数据的采集工作,等到PC机再发指令,将采集到的数据反馈给PC机,PC机对数据进行分析和计算。 PC机的程序可以采用Windows下任何一种面向对象的高级语言来编写,它比在DOS下的利用串口中断的方式进行更加简便,应用程序将控制权交向串口的驱动程序,接收和发送的中断完全由串口驱动程序来控制,减轻了编写过程中的很多麻烦。本程序中选用的是Delphi的串口通讯控件Spcomm来实现。参数的设置可以自动完成。单片机采用中断工作

RS232与RS485的功能和区别是什么

RS232与RS485的功能和区别是什么? RS232接口是1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。DB25的串口一般只用到的管脚只有2(RXD)、3(TXD)、7(GND)这三个,随着设备的不断改进,现在DB25针很少看到了,代替他的是DB9的接口,DB9所用到的管脚比DB25有所变化,是2(RXD)、3(TXD)、5(GND)这三个。因此现在都把RS232接口叫做DB9。 元器件常识:市场上把公头的接插件叫做DRXX,母头的叫DBXX,比如我们电脑上的串口,在市场上叫做DR9,不是DB9,很多人都误叫做DB9,实际上的DB9是两个把两个DR9互相连接在一起的接口。 在文章中,我把所有的串口设备接口都统一叫做RS232接口。 RS-485接口 由于RS232接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点: (1) 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 (2) 传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps;因此在“南方的老树51CPLD开发板”中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。 (3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式, 这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。 (4) 传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在50米左右。 针对RS232接口的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485就是其中之一,它具有以下特点:1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6) V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为 -(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。 2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。 3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。 4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。 因为RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线(我们一般叫AB线),所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS232/RS485转换电路 由于有的设备是232接口的,有的是485接口的,如果有一台232接口的设备与一台485接口的设备通信,那就需要一个转换器,把232接口的设备的232信号转换成485信号,然后再与 485接口的设备通信,这个转换器就是RS232/RS485转换电路。如果是两台232接口的设备要进行远距离的通信,那只要加上两个RS232/RS485转换电路就可以了。 以上的RS232/RS485转换电路上采用从计算机串口偷电技术,市场上称之为“无源RS232/RS485转换电路”,而“有源RS232/RS485转换电路”,电路原理图与上图差不多,只是电源部分改点而已.

RS485总线接口引脚定义及说明

RS485总线标准是工业中(考勤,监控,数据采集系统)使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口,支持多点连接,允许创建多达32个节点的网络;最大传输距离1200m,支持1200 m时为100kb/s的高速度传输,抗干扰能力很强,布线仅有两根线很简单。 RS485通信网络接口是一种总线式的结构,上位机(以个人电脑为例)和下位机(以51系列单片机为例)都挂在通信总线上,RS485物理层的通信协议由RS485标准和51单片机的多机通讯方式。由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式,二线制可实现真正的多点双向通信。 下面介绍以下rs485通讯接口定义的标准 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-) 、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、A 、B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为: "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的:”485+,485-” rs485四线一般定义为: "Y,Z,A, B," 一般rs485协议的接头没有固定的标准,可能根据厂家的不同引脚顺序和管脚功能可能不尽相同,但是官方一般都会提供产品说明书,用户可以查阅相关 rs485管脚图定义或者引脚图 上图中rs232转rs485电路中hin232(max232可以起到同样的作用但是要贵一点)起到转

换pc端rs232接口电平的作用,然后把信号由max485这个芯片转换成485电平由AB两根线输出,如果接上双绞线信号rs485总线接口的信号的通信距离至少是1千米远。

RS485主从式多机通讯协议

RS485主从式多机通讯协议 一、数据传输协议 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如何回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。 此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息按本协议发出。 1、数据在网络上转输 控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。 主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则从设备不作任何回应。协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误(无相应的功能码),或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 2、在对等类型网络上转输 在对等网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。 在消息位,本协议仍提供了主—从原则,尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从设备得到回应。同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。 3、查询—回应周期 (1)查询 查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。 (2)回应 如果从设备产生一正常的回应,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据。如果有错误发生,功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的,同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。 二、传输方式 控制器能设置传输模式为RS485串行传输,通信参数为9600,n,8,1。在配置每个控制器的时候,在一个网络上的所有设备都必须选择相同的串口参数。 地址功能代码数据数量数据1 ...….数据n CRC字节 每个字节的位 · 1个起始位 · 8个数据位,最小的有效位先发送 · 1个停止位 错误检测域 · CRC(循环冗余码校验) 三、消息帧

RS485通讯几种常见问题

485通讯常见问题 1.MAX488/MAX490在点对点通信中工作很正常,为何在点对多点通信时无法正常通信? 由于MAX488/MAX490没有发送使能控制,因而其输出无法处于高阻态,当多个输出被连接在一起时(即点对多点通信时),差分输出信号线被多个发送器驱动(通常为TXD=1对应的电平状态);当某个节点开始通信,且发送TXD=0对应的差分电平时,A,B两线上将形成很大的短路电流,若长时间工作,则接口芯片将损坏;而这种情况不会在点对点通信中发生,且不会出现在点对多点通信中的处于点的一方,这也是象MAX488/MAX490以及其它一些没有发送使能控制的接口的适用范围。以上是造成这个问题的原因,当然,类似情况也会出现在那些带使能控制而软件没有编程控制使能的接口芯片中。 2.RS-485/RS-422接口为何在停止通信时接收器仍有数据输出? 由于RS-485/RS-422在发送数据完成后,要求所有的发送使能控制信号关闭且保持接收使能有效,此时,总线驱动器进入高阻状态且接收器能够监测总线上是否有新的通信数据。但是由于此时总线处于无源驱动状态(若总线有终端匹配电阻时,A和B线的差分电平为0,接收器的输出不确定,且对AB线上的差分信号的变化很敏感;若无终端匹配,则总线处于高阻态,接收器的输出不确定),容易受到外界的噪声干扰。当噪声电压超过输入信号门限时(典型值±200mV),接收器将输出数据,导致对应的UART接收无效的数据,使紧接着的正常通讯出错;另外一种情况可能发生在打开/关闭发送使能控制的瞬间,使接收器输出信号,也会导致UART错误地接收。 解决方法: 1)在通讯总线上采用同相输入端上拉(A线)、反相输入端下拉(B线)的方法对总线进行钳位,保证接收器输出为固定的“1”电平; 2)采用内置防故障模式的MAX308x系列的接口产品替换该接口电路; 3)通过软件方式消除,即在通信数据包内增加2-5个起始同步字节,只有在满足同步头后才开始真正的数据通讯。 3.采用RS-485/RS422接口通讯时,在什么条件下需要采用终端匹配?电阻值如何确定?如何配置终端匹配电阻?

RS485通信协议

串行数据通信的协议从RS-232到千兆位以太网,虽然每种协议都有特定的应用领域,但任何情况下我们都必须考虑成本和物理层(PHY)性能。 本文主要介绍RS-485协议及该协议所适合的应用。同时给出了根据电缆长度、系统设计以及元件选择来优化数据速率的方法。 传输协议 什么是RS-485?Profibus又是什么?与其它串行协议相比,它们的性能如何?适用于哪些应用?为了回答这些问题,我们对RS-485 物理层(PHY)、RS-232和RS-422的特性、功能进行了总体比较[1](本文中的RS表示ANSIEIA/TIA标准)。 RS-232是一个最初用于调制解调器、打印机及其它PC外设的通讯标准,提供单端20kbps的波特率,后来速率提高至1Mbps。RS-232的其它技术指标包括:标称±5V发送电平、±3V接收电平(间隔/符号)、2V共模抑制、2200pF最大电缆负载电容、300最大驱动器输出电阻、3k最小接收器(负载)阻抗、100英尺(典型值)最大电缆长度。RS-232只用于点对点通信系统,不能用于多点通信系统,所有RS-232系统都必须遵从这些限制。 RS-422是单向、全双工通信协议,适合嘈杂的工业环境。RS-422规范允许单个驱动器与多个接收器通信,数据信号采用差分传输方式,速率最高可达50Mbps。接收器共模范围为±7V,驱动器输出电阻最大值为100,接收器输入阻抗可低至4k。 RS-485标准 RS-485是双向、半双工通信协议,允许多个驱动器和接收器挂接在总线上,其中每个驱动器都能够脱离总线。该规范满足所有RS-422的要求,而且比RS-422稳定性更强。具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V)。 接收器输入灵敏度为±200mV,这就意味着若要识别符号或间隔状态,接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV。最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、±5V(最大值)。 驱动器能够驱动32个单位负载,即允许总线上并联32个12k的接收器。对于输入阻抗更高的接收器,一条总线上允许连接的单位负载数也较高。RS-485接收器可随意组合,连接至同一总线,但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375)。 采用典型的24AWG双绞线时,驱动器负载阻抗的最大值为54,即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻。RS-485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择。较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输。更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件。

RS485,RS232,RS422与MODBUS什么区别

RS485,RS232,RS422与MODBUS什么区别 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它 已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不 管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息 域格局和内容的公共格式。当在一Modbus 网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种 行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus 协议发出。在其它网络上,包含了Modbus 协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。采 用RS485、RS232 通讯接口时,传输电缆的长度如何考虑?在使用RS485、RS232 通讯接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受 信号失真及噪声等影响所限制。最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使 用24AWG 铜芯双绞电话电缆(线径为0.51mm),线间旁路电容为52.5PF/M,终端负载电阻为100 欧时所得出。当数据信号速率降低到90Kbit/S 以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV 时,则电缆长度被限制在1200M。实际上,在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如:当数据信号速率为 600Kbit/S 时,采用24AWG 电缆,由图可知最大电缆长度是200m,若采用19AWG 电缆(线径为0.91mm)则电缆长度将可以大于200m;若采用

RS485通信网络功能

RS-485通信网络功能 一 RS485接口 RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0”,- 6V~- 2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。 在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。 二RS485布网 网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星形网络。在构建网络时,应注意如下几点:(1)采用一条双绞线电缆作总线,将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。有些网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍可能正常工作,但随着通信距离的延长或通信速率的提高,其不良影响会越来越严重,主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加,会造成信号质量下降。(2)应注意总线特性阻抗的连续性,在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种不连续性:总线的不同区段采用了不同电缆,或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装,再者是过长的分支线引出到总线。总之,应该提供一条单一、连续的信号通道作为总线。在RS485组网过程中另一个需要注意的

变频器与上位机RS485通讯协议介绍讲解

变频器与上位机的通讯:浅述RS485通讯协议 引言:当上位机与变频器构成控制系统时,上位机和变频器可以通过特定的通讯协议实现数据交换,这样上位机就可以随时控制每一台变频器的工作状况,并及时做出响应。本文介绍一下一种常用的上位机和变频器通讯协议RS485通讯协议 1、概述 本文专门介绍一种变频器的RS485通讯接口,用户可通过PC/PLC实现集中监控(设定变频器参数和读取、控制变频器的工作状态),以适应特定的使用要求。 1.1协议内容 该串行通讯协议定义了串行通讯中传输的信息内容及使用格式。其中包括:主机轮询(或广播)格式:主机的编码方法,内容包括:要求动作的功能代码,传输数据和错误校验等。从机的响应也是采用相同的结构,内容包括:动作确认,返回数据和错误校验等。如果从机在接收信息时发生错误,或不能完成主机要求的动作,它将组织一个故障信息作为响应反馈给主机。 1.2应用方式: (1)变频器接入具备RS485总线的“单主多从”PC/PLC控制网。(2)变频器接入具备RS485/RS232(转换接口)的“点对点”方式的PC/PLC监控后台。 2、总线结构及协议说明 2.1总线结构

(1)接口方式 RS485(RS232可选,但需自备电平转换附件) (2) 传输方式 异步串行、半双工传输方式。在同一时刻主机和从机只能有一个发送数据,而另一个只能接收数据。数据在串行异步通讯过程中,是以报文的形式,一帧一帧发送。 (3)拓扑方式 单主站系统,最多32个站,其中一个站为主机、31个站为从机。从机地址设定范围为0~30,31(1FH)为广播通讯地址。网络中的从机地址必须是唯一的。点对点方式实际是作为单主多从拓扑方式的一个应用特例,即只有一个从机的情况。 2.2协议说明 此种变频器的通讯协议是一种串行的主从通讯协议,网络中只有一台设备(主机)能够建立协议(称为“查询/命令”)。其它设备(从机)只能通过提供数据响应主机的查询/命令,或根据主机的命令/查询做出响应的动作。主机在此处指个人计算机(PC)、工控机和可编程控制器(PLC)等,从机指的是变频器。主机既能对某个从机单独访问,又能对所有的从机发布广播消息。对于单独访问的主机查询/命令,从机都要返回一个信息(响应);对于单独访问的主机查询/命令,从机都要返回一个信息(称为响应);对于主机发出的广播信息,从机无需反馈响应给主机。 注意:和RS485通讯有关的参数的设定。

RS485通信原理

RS485通信原理 1. RS-485的电气特点:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口旌旗灯号电平比RS-232-C 降低了,就不易破坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可便利与TTL 电路连接。 2. RS-485的数据最高传输速度为10Mbps 。 3. RS-485接口是采取均衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干才能加强,即抗噪声干扰性好。 4. RS-485接口的最大年夜传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,别的RS-232-C接口在总线上只许可连接1个收发器,即单站才能。而RS-485接口在总线上是许可连接多达128个收发器。即具有多站才能,如许用户可以应用单一的RS-485接口便利地建立起设备收集。 因RS-485接口具有优胜的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站才能等上述长处就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口构成的半双工收集一般只需二根连线,所以RS485接口均采取樊篱双绞线传输。 RS485接口连接器采取DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采取DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采取DB-9(针)。 RS485编程 串口协定只是定义了传输的电压,阻抗等,编程方法和通俗的串口编程一样RS-232与RS-422之间转换道理和接法 平日我们对于视频办事器、录像机、切换台等直接播出、切换控制重要应用串口进行,重要应用到RS-232、RS-422与RS-485三种接口控制。下面就串口的接口标准以及应用和外部插件和电缆进行商量。 RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特点做出规定,而不涉及接插件、电缆或协定,在此基本上用户可以建立本身的高层通信协定。例如:视频办事器都带有多个RS422串行通信接口,每个接口均可经由过程RS422通信线由外部计算机控制实现记录与播放。视频办事器除供给各类控制硬件接口外,还供给协定接口,如RS422接口除支撑RS422的Profile协定外,还支撑 Louth、Odetics 、BVW等经由过程RS422控制的协定。 RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,都是由电子工业协会(EIA)制订并宣布的,RS-232在1962年宣布。RS-422由RS-232成长而来,为改进RS-232通信距离短、速度低的缺点,RS- 422定义了一种均衡通信接口,将传输速度进步到10Mbps,传输距离延长到4000英尺(速度低于100Kbps时),并许可在一条均衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、均衡传输规范,被定名为TIA/EIA-422-A标准。为扩大应用范围,EIA又于 1983年在RS-422基本上制订了RS-485标准,增长了多点、双向通信才能,即允很多个发送器连接到同一条总线上,同时增长了发送器的驱动才能和冲突保护特点,扩大了总线共榜样围,后定名为TIA/EIA-485-A标准。 1. S-232串行接口标准 今朝RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速度串行通信中增长通信距离的单端标准。RS-232采取不均衡传输方法,即所谓单端通信。收、发端的数据旌旗灯号是相对于旌旗灯号地。典范的RS-232旌旗灯号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出

RS通讯协议简介

9.1通讯概述 本公司系列变频器向用户提供工业控制中通用的RS485通讯接口。通讯协 议采用MODBU标准通讯协议,该变频器可以作为从机与具有相同通讯接口并采用相同通讯协议的上位机(如PLC控制器、PC机)通讯,实现对变频器的集中 监控,另外用户也可以使用一台变频器作为主机,通过RS485接口连接数台本 公司的变频器作为从机。以实现变频器的多机联动。通过该通讯口也可以接远控键盘。实现用户对变频器的远程操作。 本变频器的MODBU通讯协议支持两种传送方式:RTU方式和ASCII方式,用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。下文是该变频器通讯协议的详细说明。 9.2通讯协议说明 9.2.1通讯组网方式 (1)变频器作为从机组网方式: 图9-1从机组网方式示意图 (2)多机联动组网方式:

9.2.2通信协议方式 该变频器在RS485网络中既可以作为主机使用,也可以作为从机使用,作为主机使用时,可以控制其它本公司变频器,实现多级联动,作为从机时,机或PLC可以作为 主机控制变频器工作。具体通讯方式如下: (1) 变频器为从机,主从式点对点通信。主机使用广播地址发送命令时,从机不应答。 (2) 变频器作为主机,使用广播地址发送命令到从机,从机不应答。 (3) 用户可以通过用键盘或串行通信方式设置变频器的本机地址、波特率、数据格式。 (4) 从机在最近一次对主机轮询的应答帧中上报当前故障信息。 9.2.3通讯接口方式 通讯为RS485接口,异步串行,半双工传输。默认通讯协议方式采用方式。 默认数据格式为:1位起始位,7位数据位,2位停止位。 默认速率为9600bps,通讯参数设置参见P3.09?P3.12功能码。 9.3 ASCII通讯协议 字符结构: 10位字符框(For ASCII ) (1 —7-2格式,无校验) 起始位 1 2 3 4 5 6 7 停止位停止位 (1 —7- 1格式,奇校验)PC ASCII 图9-2多机联动组网示意图

RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍

RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍 本文主要简单介绍RS-485总线标准,以及比较几种常见的RS-485电路,并重点介绍美国模拟器公司(ADI)最新量产的具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器 ADM2582E/ADM2587E,一个集成隔离DC/DC电源,适合用于多点传输线路上的高速通信应用的数据收发器。 1.引言 随着现代化社会生活的迅速发展,工业自动化的程度越来越高。在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中,也常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。但是,在工业控制等环境中,常会有电气噪声干扰传输线路,使用RS-232通讯时经常因外界的电气干扰而导致信号传输错误;另外,RS-232通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15 米。为了解决上述问题,RS-485标准通常被用作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台。 RS-485标准采用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线。因为RS-485的远距离、多节点(256个)以及传输线成本低的特性,是EIA RS-485称为工业应用中数据传输的首选标准。ADI公司的ADM2582E/ADM2587E器件针对均衡的传输线路而设计,符合ANSI/TIA/EIA RS-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准。它采用ADI公司的iCoupler?技术,在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPower DC/DC转换器。该器件采用5V或3.3V单电源供电,从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。 2.RS-485 标准介绍 电子工业协会(EIA)于1983 年制订并发布RS-485标准,并经通讯工业协会(TIA)修订后命名为TIA/EIA-485-A,习惯地称之为RS-485标准。RS-485标准是为弥补RS-232通信距离短、速率低等缺点而产生的。RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性,而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。RS-485标准数据信号采用差分传输方式(Differential Driver Mode),也称作平衡传输,RS-485标准的最大传输距离约为1219 米。通常,RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体,平衡双绞线的长度与传输速率成反比。在这里尤为注意并不是所有的RS-485收发器都能够支持高达10Mbps的通讯速率。如果采用光电隔离方式,则通讯速率一般还会受到光电隔离器件响应速度的限制。 3.几种典型的RS485电路设计 (1)、传统的RS485电路

RS-485通信原理

一、RS485串口通信电路图 二.VxWorks中基于RS485总线的串口通信协议及实现 摘要:本文介绍了在嵌入式实时操作系统Vxworks下串行设备的驱动架构及实现,提出了一种基于RS-485总线的新型串口通信协议,重点讨论了基于这种协议的应用程序的设计方法,发送时主要采用了总线仲裁机制,接收时主要采用了字符合法性校验、长度校验、内容的CRC校验,提高了系统的通信效率和稳定性。 关键词:VxWorks;RS-485;通信协议;总线仲裁;CRC校验 1 引言 随着信息技术和互联网的飞速发展,以及计算机、通讯、数码产品等领域的高速增长,数字化时代已经来临。嵌入式设备是数字化时代的主流产品,嵌入式软件是数字化产品的核心,作为嵌入式软件的基础和关键,嵌入式操作系统在产业发展过程中扮演着越来越重要的角色,应用遍及工业自动化、网络通信、航空航天、医疗仪器等领域。 2 RS-485总线 RS-485总线接口是一种常用的串口,具有网络连接方便、抗干扰性能好、传输距离远等优点。RS-485收发器采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力,加上收发器具有高的灵敏度,能检测到低达200mv的电压,可靠通信的传输距离可达数千米。使用RS-485总线组网,只需一对双绞线就可实现多系统联网构成分布式系统、设备简单、价格低廉、通信距离长。

3 VxWorks中串口驱动的实现 VxWorks 操作系统是美国Wind River公司设计开发的嵌入式实时操作系统(RTOS),是嵌入式开发环境的关键组成部分。Vxworks 操作系统的I/O 系统可以提供简单、统一、与任何设备无关的接口。这些设备包括:面向字符设备、随机块存储设备、虚拟设备、控制和监视设备以及网络设备。Vxworks 的I/O 系统包括基本I/O 系统和缓冲I/O 系统,具有比其他I/O 系统更快速,兼容性更好的特性。这对于实时系统是很重要的。 3.1 串口驱动架构 基于vxWorks的串口设备驱动程序架构,对vxWorks的 虚拟设备ttyDrv进行封装,向上将TTY设备安装到标 准的I/O系统中,上层应用通过标准的I/O 接口完成 对硬件设备的操作,向下提供对实际硬件设备的底层设 备驱动程序。其软件架构如图1所示。 由图1可知,串口设备驱动由两部分组成,一部分为对 ttyDrv进行封装,将串行设备安装到标准的I/O系统 中,提供对外的接口;另一部分为串行设备驱动程序, 提供对硬件设备的基本操作。 虚拟设备ttyDrv管理着I/O系统和真实驱动程序之间 的通信。在I/O系统方面,虚拟设备ttyDrv作为一个 字符型设备存在,它将自身的入口点函数挂在I/O系统 上,创建设备描述符并将其加入到设备列表中。当用户有I/O请求包到达I/O 系统中时,I/O系统会调用ttyDrv相应的函数响应请求。同时,ttyDrv管理了缓冲区的互斥和任务的同步操作。另一方面,ttyDrv负责与实际的设备驱动程序交换信息。通过设备驱动程序提供的回调函数及必要的数据结构,ttyDrv将系统的I/O请求作相应的处理后,传递给设备驱动程序,由设备驱动程序完成实际的I/O操作。 3.2 驱动初始化 串口设备的初始化xxDevInit流程如图2。 设备驱动的初始化过程首先调用系统函数ttyDrv(),该 函数通过调用iosDrvInstall()将ttyOpen()、 ttyIoctl()、tyRead()、tyRead、tyWrite安装到系统 驱动函数表中,供I/O系统调用。 接着根据用户入参对串口芯片寄存器进行初始化,安装 驱动函数指针。 最后调用系统函数ttyDevCreate()创建ttyDrv设备。

相关文档
最新文档