RS-485 Forbhreathnú
Cosúil le RS-232, is caighdeán cumarsáide sraitheach é RS-485. Is é TIA-485/EIA-485-A a ainmniú oifigiúil faoi láthair, ach tugtar an caighdeán RS-485 air go coitianta. Úsáidtear RS-485 go forleathan i dtionscail ar nós uathoibriú tionsclaíoch, feithicleach, agus bainistíocht foirgneamh.
Sáraíonn an bus RS-485 easnaimh RS-232, mar achair chumarsáide gearra agus rátaí ísle sonraí. Tacaíonn RS-485 le rátaí sonraí suas le 10 Mbit/s agus tá achar cumarsáide teoiriciúil suas le 1,200 méadar aige. Murab ionann agus tarchur aonchríoch RS-232, úsáideann RS-485 tarchur difreálach trí phéire sreanga péireáilte, le sreang amháin ainmnithe mar A agus an ceann eile mar B.
RS-485 Ciseal Fisiciúil
Tá an ciseal fisiceach RS-485 freagrach as sonraí amh a tharchur idir feistí agus an meán tarchurtha fisiceach. Láimhseálann sé comhshó comharthaí leictreacha go sonraí digiteacha, agus sainmhíníonn sé leibhéil voltais, uainiú, rátaí sonraí, agus paraiméadair eile.
① Comharthaí Difreálach
Is é an toradh a bhíonn ar cháblaí fadraoin ná maolú comharthaí agus méadaítear an dóchúlacht go dtarlóidh torainn agus cur isteach. Léirítear é seo mar athruithe ar aimplitiúid voltais ar cháblaí A agus B. Mar sin féin, is é an buntáiste a bhaineann le línte difreálach a úsáid ná go gcealaítear an trasnaíocht má dhéantar an difríocht idir an dá chomhartha a dhealú, rud a fhágann gur féidir gnáth-chomhartha a aschur. Tugtar diúltú mód coitianta ar chumas glacadóra difreálach neamhaird a dhéanamh ar voltais chomhionanna ar an dá líne chomharthaí.
Sonraíonn an caighdeán gurb ionann loighic 1 agus +2V go +6V, agus gurb é loighic 0 ná -6V go -2V.
Ní gá voltas bus sonrach a bheith ag RS-485; ní mheasann sé ach an voltas difreálach íosta. Thar faid cábla níos faide, féadfaidh an voltas a fhaigheann an glacadóir titim go +/- 200 mV, atá fós breá inghlactha le haghaidh RS-485-tá sé seo ar cheann de na buntáistí a bhaineann le RS-485.
Comhlíonann go leor trasghlacadóirí nó fiú sáraíonn siad an caighdeán TIA/EIA-485A; in iarratais phraiticiúla, áfach, bíonn tosaíocht ag paraiméadair shonraithe na feiste. Mar shampla, is é -200 mV an tairseach ionchuir diúltach íosta le haghaidh trasghlacadóir áirithe.
② Sainmhínithe Comhartha
Tá go leor tiontairí RS-485 comhoiriúnach inniu le RS-422, mar sin is minic a fheicfidh tú comharthaí lipéadaithe T/R+ agus T/R- ar na tiontairí seo, a fhreagraíonn do A+ agus B- RS-485.
Maidir le nascóirí baineann DB9, is é seo a leanas an sainmhíniú ar shreangú RS-485: Tá bioráin 6 go 9 N/A agus níor cheart iad a nascadh.
| DB9 | Comhartha Aschuir | RS-422 Sreangú LánDéphléacsach | RS-485 Sreangú Leath-Dhéphléacsach |
| 1 | T/R+ | Seol(A+) | RS- 485(A+) |
| 2 | T/R- | Seol(B-) | RS-485(B-) |
| 3 | RXD+ | Faigh(A+) | Folamh |
| 4 | RXD- | Faigh(B-) | Folamh |
| 5 | GND | Sreang Talún | Sreang Talún |
③ Topology
Tacaíonn RS-485 le cumraíocht dhá shreang agus ceithre-chumraíocht araon. Tá cumraíocht na gceithre shreang teoranta do chumarsáid phointe go dtí an pointe agus is annamh a úsáidtear sa lá atá inniu ann; is coitianta a úsáidtear an chumraíocht dhá shreang. Úsáideann an chumraíocht seo topology bus, rud a ligeann do suas le 32 nód a nascadh ar bhus amháin.
Cosúil le I²C, oibríonn an bus RS-485 i mód máistreachta. Tacaíonn sé leis an bpointe-go{5}}mhód sclábhaithe aonair-pointe agus ilmhód sclábhaithe, ach ní thacaíonn sé le mód ilmháistir.
Tarchuradóir RS-485
Úsáideann RS-485 tarchur difreálach. Más mian leat gléas RS-485 a rialú ag baint úsáide as micrea-rialtóir, beidh trasghlacadóir de dhíth ort atá cosúil leis an mbus CAN. Léiríonn an léaráid seo a leanas MCU a rialaíonn feiste RS-485.
Taobh istigh de thrasghlacadóir tá glacadóir (an leath uachtarach) agus tarchuradóir (an leath níos ísle). Anseo thíos tá míniú gairid ar conas a oibríonn trasghlacadóir chun cabhrú leat tuiscint a fháil ar an gcaoi a ndéanann MCU cumarsáid le gléas 485.
Struchtúr Inmheánach Trasghlacadóir RS-485
Cá háit:
Is iad A agus B an bus;
Is é R an t-ionchur glacadóra;
Is é RE an comhartha cumasaithe glacadóra;
Is é DE an comhartha cumasaithe tarchuradóra;
Is é D an t-aschur tarchuradóra;
Le haghaidh comharthaí cumasaithe, tá na cinn a bhfuil líne os cionn na litreach acu gníomhach-íseal (m.sh., RE san fhigiúr thuas), agus iad siúd gan líne gníomhach-ard (m.sh., DE).
Tábla Fírinne an Ghlacadóra
Maidir leis an tarchuradóir, is é seo a leanas an tábla fírinne:
1. Nuair a bhíonn an biorán cumasaithe tiománaí DE ag an loighic ard, leanann na haschuir difreálach A agus B an staid loighciúil ag an ionchur sonraí D. Is cúis le loighic ard ag D go dtéann A ard agus téann B íseal. Sa chás seo, tá an voltas aschuir difreálach, a shainmhínítear mar VOD=VA – VB, dearfach. Nuair a bhíonn D íseal, luann an t-aschur inbhéartú: téann B ard agus téann A íseal, agus tá VOD diúltach.
2. Nuair a bhíonn DE íseal, éiríonn an dá aschur mar bhac ard. Sa chás seo, níl an staid loighciúil ag D ábhartha.
Baineann an tábla fírinne seo a leanas leis an nglacadóir:
1. Nuair a bhíonn bioráin chumasaithe an ghlacadóra (RE) ag an loighic íseal, cuirtear an glacadóir i ngníomh. Nuair a bhíonn an voltas ionchuir difreálach, arna shainmhíniú mar VID=VA – VB, deimhneach agus níos mó ná an tairseach ionchuir deimhneach VIT+, téann aschur R an ghlacadóra ard. Nuair a bhíonn VID diúltach agus faoi bhun na tairsí ionchuir diúltach VIT-, téann aschur an ghlacadóra R íseal. Má tá VID idir VIT+ agus VIT-, tá an t-aschur neamhshainithe.
2. Nuair a bhíonn loighic RE ard nó ar snámh, tá an t-aschur glacadóra impedance ard, beag beann ar mhéid nó polaraíocht VID.
Nasc Sonraí RS-485
Tar éis plé a dhéanamh ar phrionsabail oibriúcháin an trasghlacadóra RS-485 thuas, déanfaimid cur síos gairid anois ar an nasc sonraí RS-485. Is féidir leat féachaint ar dtús ar fhormáid fráma prótacail UART atá éasca le tuiscint.
Cibé an gcuireann an máistir sonraí chuig an sclábhaí nó an seolann an sclábhaí sonraí chuig an máistir, úsáidtear na línte A agus B araon; mar sin, úsáidtear RS-485 go hiondúil i mód leathdhéphléacsacha.
Rialaíonn GPIO an óstaigh bioráin DE an trasghlacadóra RS-485 chun an modh tarchuir a shocrú. Seoltar beart amháin ón líne UART TXD chuig an líne sonraí (D nó DI) den trasghlacadóir RS-485. Tiontaíonn an transceiver an sruth giotán UART aon-deireadh isteach i sruth giotán difreálach ar na línte A agus B. Nuair a fhágann na sonraí an trasghlacadóir, aistríonn an t-óstach an trasghlacadóir láithreach chun modh glactha.
Feidhmíonn an sclábhaí mar an gcéanna leis an máistir. Rialaíonn an sclábhaí bioráin /RE an trasghlacadóra RS-485 chun é a shocrú chun mód glactha a shocrú, faigheann sé an sruth giotán a sheol an máistir, athraíonn sé go comhartha aonchríoch é, agus faigheann sé é trí líne UART RXD an sclábhaí. Nuair a bhíonn an sclábhaí réidh le freagairt, tarchuireann sé sonraí ar an mbealach céanna leis an máistir, agus aistríonn an máistir chun modh a fháil.
Comhshó RS-232 go RS-485
Is féidir a thiontú idir RS-232 agus RS-485. Is é modh amháin ná RS-232 a thiontú go TTL, agus ansin TTL a thiontú go RS-485. Ar ndóigh, tá sliseanna ann freisin a thacaíonn le comhshó díreach ó RS-232 go RS-485, agus tá go leor modúil den sórt sin ar fáil ar líne.
Modúil Tiontaithe RS-232 go RS-485
Difríochtaí idir RS-485 agus CAN
Cé nach bhfuil formáid prótacail sonraí caighdeánaithe ag RS-485, roinneann sé go leor cosúlachtaí le bus CAN. Mar shampla, is comharthaí difreálach iad A&B agus CANH&CANL; teastaíonn trasghlacadóirí araon le haghaidh cumarsáide; agus úsáideann an dá cheann friotóirí foirceanta 120-ohm, i measc cosúlachtaí eile.
| Tréithe Bus | CAN Bus | RS-485 Bus |
| Costais Crua-earraí | Beagán níos airde | Neamhchostasach |
| Úsáid Bus | Eadrána tosaíochta uathoibríoch, úsáid ard | Úsáideann vótaíocht; úsáid íseal |
| Ráta Aistrithe Sonraí | Ard | Íseal |
| Meicníochtaí Braite Earráide | Áiríonn an rialaitheoir meicníocht sheiceála chun cruinneas tarchur sonraí ar leibhéal íseal a chinntiú | Sonraíochtaí ciseal fisiceach amháin; gan aon sonraíochtaí ciseal nasc sonraí |
| Tionchar Teip-Nóid Aonair | Gan tionchar ar an mbus | Pairilis bus |
| Costais Forbartha | Forbairt bogearraí solúbtha, costas íseal ama | Deacair a fhorbairt |
| Costais Chórais | Réasúnta íseal | Ard |
Ciorcaid Choiteann RS-485
Seo ciorcad coitianta RS-485 a fuair mé ar líne. Tá dhá phointe le tabhairt faoi deara:
1. Is féidir na comharthaí cumasaithe RE agus DE a rialú ag GPIO amháin chun acmhainní a chaomhnú. Nuair a aschuir GPIO25 ardleibhéal, tá RE agus DE 0 V, agus téann an gléas isteach sa mhodh glactha; nuair a aschuir GPIO25 leibhéal íseal, tá RE agus DE 3.3 V, agus téann an gléas isteach sa mhodh tarchurtha.
2. I roinnt ciorcaid, cuirtear friotóir tarraingthe-aníos le bioráin A agus friotóir tarraingthe anuas le bioráin B. Is é an príomhchúis atá leis seo ná, nuair a bhíonn an bus RS-485 díomhaoin, nach bhfuil an leibhéal voltais socraithe-is é sin go n-athraíonn sé idir -200 mV agus {{.} leibhéal tras-aschur nó {{.} agus d'fhéadfadh an leibhéal traschur íseal nó {{. Ní mór don UART ardleibhéal a choimeád agus é díomhaoin; má tá leibhéal íseal aschuir ag an transceiver ag an am seo, léirmhíníonn an UART é mar ghiotán tosaithe, rud a d'fhéadfadh earráidí cumarsáide a chur faoi deara. Ní dhéanfar sainluachanna R_u agus R_d a phlé go mion anseo; Tá sé beartaithe agam alt mionsonraithe a scríobh ar an ábhar seo amach anseo.
Maidir leis an dara pointe, tabhair faoi deara le do thoil:
① Má chuireann tú friotóir tarraingthe-aníos ar phionna A agus friotóir tarraingthe anuas ar bhiorán B, seans go dteipfidh ar chumarsáid sonraí de bharr naisc chúlaithe.
② Má tá friotóirí tarraingthe isteach agus tarraingthe anuas tógtha isteach ag trasghlacadóir, ní gá na friotóirí seachtracha a chur leis.