讲解RS485通信的数据收发机制

一起学嵌入式 2024-12-08 08:18

扫描关注一起学嵌入式,一起学习,一起成长


RS485是工业控制场景下,应用得非常广泛的通信协议,RS485的差分物理信号在电磁环境复杂的工业现场,有强大的抗干扰能力。


对于平时专注于应用软件开发的工程师,使用RS485进行数据传输,只要关注串口的数据收发器即可,但其实在硬件层面,RS485通信的数据收发,也需要遵循一定的机制。


RS485通信接口特点


作为工业领域上较常用的通信方式,RS485总线具有以下诸多特点:


1、收发器输出A、B之间的电平为+2V~+6V,是逻辑“1”;为-6V~-2V,是逻辑“0”。信号电平比RS232降低了,不易损坏接口芯片。另有“使能”控制信号,可使收发器处于高阻状态,切断与传输线的连接。


2、接收器的输入灵敏度为200mV。即在当接收端A、B之间的电平相差200mV时即可输出逻辑。


3、传输速率高(10Mbps),传输距离达到1200m)。


4、具有多站点传输能力,即总线上允许挂接多达128个收发器,可建立设备网络。


5、RS485收发器共模电压范围为-7V~+12V,只有满足该条件,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,甚至损坏接口。


RS485收发控制方法


RS485属于半双工总线,在实际使用时一般采用主机轮询或令牌传递的方法来分配总线控制权,RS485设备需要进行发送和接收的方向转换。


比较通用的做法是,每个RS485设备在平时均处于接收状态,只有在自己有数据要发送时才转换到发送状态,数据发送完毕后再次切换回接收状态。


第一种:程序换向控制


最常用的RS485收发换向方法是程序换向,即由MCU的一个I/O端口控制RS485收发器件的收发使能引脚,在平时使RS485收发器件处于接收状态。


如下图,这里485芯片用TI的SN65LBC184,最大速率达到250Kbps,当有数据需要发送时,MCU将RS485收发器件引脚(网络RS485_EN2)置于发送状态,完成数据发送后,再把RS485收发器件切回接收状态。



这种方式简单易行,不需增加额外成本,这种方法很多人都会知道并且基本上都用的方法。

第二种:自动换向

但是,当我们采用某种硬件平台的工控主板或核心板进行二次开发时,由于工控主板或核心板上没有预留出足够的I/O端口,使得RS485收发的程序换向方法无法实现。

在某些特定的情况下,开发平台的底层驱动未对外开放,难以对底层进行二次开发,这种情况下即便有足够的I/O端口也无法实现程序换向。

为此,我们需要采用另外一种换向技术,即自动换向技术。

自动换向其实就是对使能引脚不需要单独的I/O口来控制,而是由发送引脚发送数据时候顺便控制了。

要实现这种方法可以使能那里加一个反相器,如下图,在空闲状态下,串口的发送信号TXD2为高电平,经过反相器后输出低电平,使SN65LBC184处于接收状态,而RS485总线由于上下拉电阻的作用处于A高B低的状态。

当发送数据时,TXD2信号线上的低电平比特位控制SN65LBC184进入发送状态,将该比特发送出去。而高电平比特位则使SN65LBC184处于接收状态,由RS485总线上下拉电阻把总线置于A高B低的状态,即表示发送了高电平。


反相器也可以用三极管代替,如下图所示,工作原理和加反相器一样。

但是这种方法在发送高电平时的驱动能力有限,因此会限制通讯距离,一般适用于距离不远场合。


其实,为了省去控制的麻烦,也可以采用专门的、带有AutoDirection功能的485芯片,比如MAX13487E,它省去了常用的485使能信号,从而简化了设计电路。


来源:牛x的工程师网友。


关注【一起学嵌入式】,回复加群进技术交流群。




觉得文章不错,点击“分享”、“”、“在看” 呗

一起学嵌入式 公众号【一起学嵌入式】,RTOS、Linux编程、C/C++,以及经验分享、行业资讯、物联网等技术知
评论
  • 本文介绍瑞芯微开发板/主板Android配置APK默认开启性能模式方法,开启性能模式后,APK的CPU使用优先级会有所提高。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。源码修改修改源码根目录下文件device/rockchip/rk3562/package_performance.xml并添加以下内容,注意"+"号为添加内容,"com.tencent.mm"为AP
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:09 167浏览
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 125浏览
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 76浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 157浏览
  •  光伏及击穿,都可视之为 复合的逆过程,但是,复合、光伏与击穿,不单是进程的方向相反,偏置状态也不一样,复合的工况,是正偏,光伏是零偏,击穿与漂移则是反偏,光伏的能源是外来的,而击穿消耗的是结区自身和电源的能量,漂移的载流子是 客席载流子,须借外延层才能引入,客席载流子 不受反偏PN结的空乏区阻碍,能漂不能漂,只取决于反偏PN结是否处于外延层的「射程」范围,而穿通的成因,则是因耗尽层的过度扩张,致使跟 端子、外延层或其他空乏区 碰触,当耗尽层融通,耐压 (反向阻断能力) 即告彻底丧失,
    MrCU204 2025-01-17 11:30 186浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 105浏览
  •     IPC-2581是基于ODB++标准、结合PCB行业特点而指定的PCB加工文件规范。    IPC-2581旨在替代CAM350格式,成为PCB加工行业的新的工业规范。    有一些免费软件,可以查看(不可修改)IPC-2581数据文件。这些软件典型用途是工艺校核。    1. Vu2581        出品:Downstream     
    电子知识打边炉 2025-01-22 11:12 65浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 118浏览
  • 日前,商务部等部门办公厅印发《手机、平板、智能手表(手环)购新补贴实施方案》明确,个人消费者购买手机、平板、智能手表(手环)3类数码产品(单件销售价格不超过6000元),可享受购新补贴。每人每类可补贴1件,每件补贴比例为减去生产、流通环节及移动运营商所有优惠后最终销售价格的15%,每件最高不超过500元。目前,京东已经做好了承接手机、平板等数码产品国补优惠的落地准备工作,未来随着各省市关于手机、平板等品类的国补开启,京东将第一时间率先上线,满足消费者的换新升级需求。为保障国补的真实有效发放,基于
    华尔街科技眼 2025-01-17 10:44 221浏览
  • 临近春节,各方社交及应酬也变得多起来了,甚至一月份就排满了各式约见。有的是关系好的专业朋友的周末“恳谈会”,基本是关于2025年经济预判的话题,以及如何稳定工作等话题;但更多的预约是来自几个客户老板及副总裁们的见面,他们为今年的经济预判与企业发展焦虑而来。在聊天过程中,我发现今年的聊天有个很有意思的“点”,挺多人尤其关心我到底是怎么成长成现在的多领域风格的,还能掌握一些经济趋势的分析能力,到底学过哪些专业、在企业管过哪些具体事情?单单就这个一个月内,我就重复了数次“为什么”,再辅以我上次写的:《
    牛言喵语 2025-01-22 17:10 68浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 190浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 502浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦