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通过 RS-422 和 RS-485 稳定的数据传输

来源:新能源汽车网
时间:2023-07-05 16:05:01
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通过 RS-422 和 RS-485 稳定的数据传输 RS-422 与 RS-485 这两个标准通常被归为一组,因为它们有很多共同点。但它们肯定不完全相同,RS-422

    RS-422 与 RS-485
    这两个标准通常被归为一组,因为它们有很多共同点。但它们肯定不完全相同,RS-422 和 RS-485 设备不能完全互换。首先,我将讨论两个标准之间的显着差异。然后,在本文的其余部分,我们可以通过将它们称为“RS-422/485”来简化。

    RS-422 和RS-485 都允许总线上有多个设备(即,您不限于一台发射器和一台接收器)。然而,RS-422 只能用于多点总线,即差分对可以有多个接收器,但只能有一个发送器。

    通过 RS-422 和单个差分对,您可以获得单向传输(从主设备到从设备)。如果从设备必须能够响应主设备,则需要另一个差分对(并且该对也只有一个活动发送器)。
    两线 RS-422 总线上接收器的数量为 10 个(嗯,有点……参见下面的“单元负载”讨论)。

    另一方面,使用 RS-485,您可以拥有一个实际的多点系统,其中“点”而不是“点”表示一个差分对可以支持多个发射器和多个接收器。

    此 RS-485 总线提供双向通信,但它是半双工的。如果您想要全双工,则需要第二个差分对。
    RS-485 还将总线容量增加到 32 个设备。
    (实际上,事情没那么简单——该标准规定了多 32 个“单位负载”,而且您实际上可以通过使用 RS-485 IC 连接远远超过 32 个设备,这些 IC 只向总线提供单位负载的一小部分。这有点复杂,老实说,这是我开始失去兴趣的点......但如果你比我更专注,你可以在这里阅读更多内容。)
    功能齐全的 RS-485 总线是一种非常高性能的接口。除了本文后面讨论的优点之外,您还可以拥有多个共享同一两条线路的收发器,并且总线上的任何设备都可以将数据发送到总线上的任何其他设备。
    另一个重要的一点是RS-485是RS-422的扩展。换句话说,RS-485 增加或增强了功能,但不与 RS-422 标准中的任何内容冲突。因此RS-485设备可以在RS-422网络中使用,但RS-422设备不一定与现有的RS-485网络兼容。
    基础
    RS-422/485 是四线或两线、全双工或半双工、差分、中速串行通信接口,支持多点 (RS-422) 或多点 (RS-485) 总线建筑学。以下是对这些特征的一些评论:
    您无法通过同一差分对同时发送和接收,因此两线版本仅限于半双工。当总线包括两个差分对时,可以进行全双工操作。
    虽然基本的 RS-422/485 收发器并不限制您使用特定的串行数据格式,但这里显而易见的选择是 UART(通用异步接收器/发送器),因为通常我们在发送器之间使用一对差分对和接收器——我们没有额外的线路用于从机选择信号(如 SPI)或时钟(如 I?C)。
    信息通过平衡差分信号传输。因此,RS-422/485 提供了与差分信号相关的所有优点——提高抗噪性、减少 EMI(电磁干扰)的产生、更低的功耗、更高的速度。您可以在此处阅读有关差分信号的更多信息。
    Maxim Integrated的RS-422/485 发送器生成差分输出波形。
    也许在这个 5 GB /秒 USB 连接的时代,“中等速度”有点过于慷慨了。实际上,您无法为 RS-422/485 指定单个数据速率,因为系统变量会影响通信变得不可靠的频率限制。
    这里的主要变量是电缆长度;德州仪器 (TI) 的此应用说明指出,数据速率乘以电缆长度(以米为单位)不应大于 10 8。因此,根据这一经验法则,具有很短电缆的总线可以处理 100 Mbps,但Maxim 的此应用说明表明更合理的上限约为 50 Mbps。但话又说回来,Intersil 和 Linear Technology 销售的RS-422/485 收发器标称速率为 100 Mbps,因此,如果您拥有合适的 IC 和有利的总线条件,可以合理地假设该数据速率是可行的。
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