RS485通讯基础知识(推荐文档)
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RS485通讯基础知识
任永涛 2010.07.22
RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
威海北洋电气集团股份有限公司
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RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
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四、RS-485网络的实现方式
≥12K
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RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
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三、RS485标准的电平特性
单工： 信息只能单向传送
站A
站B
半双工： 信息能双向传送但不能同时双向传送
站A
站B
全双工： 信息能够同时双向传送
站A
站B
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RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
• 1、RS-485网络的拓扑结构 • 网络拓扑结构种类：
星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝 状结构等
RS-485一般采用：
带有终端匹配的总线型结构（也称“手拉手”方式）
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四、RS-485网络的实现方式
• 2、RS-485网络的线材选择
• RS-485网络采用“屏蔽双绞线（STP）”组网
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四、RS-485网络的实现方式
负载 空载
20Kbps +/-25V +/-5V～+/-15V
+/-25V +/-15V +/-3V 3K～7K
10Mbps -0.25V～+6V
+/-2.0V
+/-6V -10V～+10V
+/-200mV 4K(最小)
10Mbps -7V～+12V
+/-1.5V
+/-6V -7V～+12V +/-200mV
双绞线的特性阻抗为120Ω，所以RS-485网络的终端电阻也选择120Ω。
•
在RS-485网络通讯距离较近（<300m)时，一般 不使用终端电阻
• 特性阻抗：
•
一根均匀电缆无限延伸，在发射端的在某一频率下的阻抗称为“特性
阻抗”。该参数是由诸如导体尺寸、导体间的距离以及电缆绝缘材料特性等
物理参数决定的
• 1、最大驱动输出电平 -7V≤ VAB ≤+12V
• 2、发送端 AB间的电压差VAB ：
• +2～+6V 逻辑“1”
•
-2～-6V 逻辑“0”
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三、RS485标准的电平特性
• 接收端 AB间的电压差VAB ：
•
＞ ＋200mv 逻辑“1”
•
＜ －200mv 逻辑“0”
• 双绞线的优点：
•
抗干扰能力强
图中Is为干扰源，I11、I12、I21、I22为干扰电流，则总干 扰电流I= I21 ＋ I22 － I11－ I12,由于两段线路的条件相同，所 以，总干扰电流I=0,所以只要设置合理的绞距，就能达到 消除干扰的目的
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四、RS-485网络的实现方式
一、串行通讯简介
1、串行通讯的基本概念
数据通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种 并行通信： 传输方式：利用多条数据传输线将一个数据的各位同 时传送 特点：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但 有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高， 且只适用于近距离（相距数米）的通讯
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二、RS485通讯的特点
1、RS485通讯标准的由来 1969年，电子工业协会（EIA）制订并发布了RS232串行数据 接口标准，并命名为EIA-232-E RS-422由RS-232发展而来，它弥补了RS-232通信距离短、速 率低等缺点，全名为TIA/EIA-422-A标准 1983年，电子工业协会（EIA）在RS-422基础上制定了RS-485 标准，后命名为TIA/EIA-485-A标准
一、串行通讯简介
串行通信： 传输方式：利用一条传输线将数据一位位地顺序传送 特点：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根 传输线即可完成，成本低但送速度慢，串行通讯的距 离可以从几米到几千米
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一、串行通讯简介
2、串行通讯的数据传输方向
根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双 工和全双工三种
3、RS-485终端电阻的选择 什么是终端电阻？ 在线型网络两端（相距最远的两个通信端口上），并联 在一对通信线上的电阻 终端电阻作用？ 根据传输线理论，终端电阻可以吸收网络上的反射波， 有效地增强信号强度
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四、RS-485网络的实现方式
• 终端电阻的选择
•
终端电阻要根据网络所使用的线缆种类的特性阻抗来确定，普通
1发32、128、256收
数据传输方式 握手
最大传输电缆长度
全双工 软件，硬件等
15m
半双工
软件，无硬件握手信 号
1200m
半双工、全双工
软件，无硬件握手信 号
1200m
最大传输速率
最大驱动输出Biblioteka Baidu平
驱动器输出信号电平 (负载最小值)
驱动器输出信号电平 (空载最大值) 接收器输入电压范围
接收器输入门限 接收器输入电阻(Ω)
注：由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业 领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓
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二、RS485通讯的特点
• 2、与RS-232、RS-422相比，RS-485的特点
RS-232
RS-422
工作方式
单端
差分
节点数
1发1收
1发10收
RS-485
差分
任永涛 2010.07.22
RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
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RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
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四、RS-485网络的实现方式
≥12K
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RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
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三、RS485标准的电平特性
单工： 信息只能单向传送
站A
站B
半双工： 信息能双向传送但不能同时双向传送
站A
站B
全双工： 信息能够同时双向传送
站A
站B
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RS485通讯基础知识
一、串行通讯简介 二、RS-485通讯的特点 三、RS-485标准的电平特性 四、RS-485网络的实现方式 五、RS-485网络的工程施工 六、RS-485接口电路的器件选型 七、RS-485接口典型电路简介
• 1、RS-485网络的拓扑结构 • 网络拓扑结构种类：
星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构、蜂窝 状结构等
RS-485一般采用：
带有终端匹配的总线型结构（也称“手拉手”方式）
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四、RS-485网络的实现方式
• 2、RS-485网络的线材选择
• RS-485网络采用“屏蔽双绞线（STP）”组网
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四、RS-485网络的实现方式
负载 空载
20Kbps +/-25V +/-5V～+/-15V
+/-25V +/-15V +/-3V 3K～7K
10Mbps -0.25V～+6V
+/-2.0V
+/-6V -10V～+10V
+/-200mV 4K(最小)
10Mbps -7V～+12V
+/-1.5V
+/-6V -7V～+12V +/-200mV
双绞线的特性阻抗为120Ω，所以RS-485网络的终端电阻也选择120Ω。
•
在RS-485网络通讯距离较近（<300m)时，一般 不使用终端电阻
• 特性阻抗：
•
一根均匀电缆无限延伸，在发射端的在某一频率下的阻抗称为“特性
阻抗”。该参数是由诸如导体尺寸、导体间的距离以及电缆绝缘材料特性等
物理参数决定的
• 1、最大驱动输出电平 -7V≤ VAB ≤+12V
• 2、发送端 AB间的电压差VAB ：
• +2～+6V 逻辑“1”
•
-2～-6V 逻辑“0”
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三、RS485标准的电平特性
• 接收端 AB间的电压差VAB ：
•
＞ ＋200mv 逻辑“1”
•
＜ －200mv 逻辑“0”
• 双绞线的优点：
•
抗干扰能力强
图中Is为干扰源，I11、I12、I21、I22为干扰电流，则总干 扰电流I= I21 ＋ I22 － I11－ I12,由于两段线路的条件相同，所 以，总干扰电流I=0,所以只要设置合理的绞距，就能达到 消除干扰的目的
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四、RS-485网络的实现方式
一、串行通讯简介
1、串行通讯的基本概念
数据通信的基本方式可分为并行通信与串行通信两种 并行通信： 传输方式：利用多条数据传输线将一个数据的各位同 时传送 特点：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但 有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高， 且只适用于近距离（相距数米）的通讯
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二、RS485通讯的特点
1、RS485通讯标准的由来 1969年，电子工业协会（EIA）制订并发布了RS232串行数据 接口标准，并命名为EIA-232-E RS-422由RS-232发展而来，它弥补了RS-232通信距离短、速 率低等缺点，全名为TIA/EIA-422-A标准 1983年，电子工业协会（EIA）在RS-422基础上制定了RS-485 标准，后命名为TIA/EIA-485-A标准
一、串行通讯简介
串行通信： 传输方式：利用一条传输线将数据一位位地顺序传送 特点：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根 传输线即可完成，成本低但送速度慢，串行通讯的距 离可以从几米到几千米
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一、串行通讯简介
2、串行通讯的数据传输方向
根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双 工和全双工三种
3、RS-485终端电阻的选择 什么是终端电阻？ 在线型网络两端（相距最远的两个通信端口上），并联 在一对通信线上的电阻 终端电阻作用？ 根据传输线理论，终端电阻可以吸收网络上的反射波， 有效地增强信号强度
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四、RS-485网络的实现方式
• 终端电阻的选择
•
终端电阻要根据网络所使用的线缆种类的特性阻抗来确定，普通
1发32、128、256收
数据传输方式 握手
最大传输电缆长度
全双工 软件，硬件等
15m
半双工
软件，无硬件握手信 号
1200m
半双工、全双工
软件，无硬件握手信 号
1200m
最大传输速率
最大驱动输出Biblioteka Baidu平
驱动器输出信号电平 (负载最小值)
驱动器输出信号电平 (空载最大值) 接收器输入电压范围
接收器输入门限 接收器输入电阻(Ω)
注：由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业 领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓
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二、RS485通讯的特点
• 2、与RS-232、RS-422相比，RS-485的特点
RS-232
RS-422
工作方式
单端
差分
节点数
1发1收
1发10收
RS-485
差分