Интерфейс RS-485

1.

«Магнитогорский государственный технический
университет им. Г.И. Носова»
Интерфейс RS-485
Шкадько Артём
Группа: Атп-23-1

2. Интерфейс RS-485

Интерфейс RS-485 совместно
разработан двумя ассоциациями:
“Ассоциация электронной
промышленности” (EIA) и
“Ассоциацией промышленности
средств связи” (TIA), а маркирован
он префиксом “Рекомендованный
стандарт” (RS), но также может
обозначается “EIA/TIA”. RS-485
принято считать промышленным и
чаще применяется для
производственных целей, где
требуется организация от простых
до сложных сетевых построений.
Данный интерфейс используется в
таких протоколах как ProfiBus DP, а
также Modbus.

3. Технология дифференциальной передачи данных

При передачи данных на больших
скоростях и на большие расстояния,
лучшей характеристикой в большинстве
задач обладает технология
дифференциальной передачи данных,
именно к такому способу передачи
информации относится интерфейс RS485. Эта технология основана на
использовании двух взаимодополняющих
сигналов, один из которых (логический
ноль) является инвертированным по
отношению к другому (логическая
единица), и передаёт информацию в
виде разницы напряжений между двумя
проводниками. Для передачи и приёма
данных используется одна витая пара
проводов, сопровождаемая
экранирующей оплеткой или общим
проводом. Это всё обеспечивает
высокую помехоустойчивость и низкий
уровень электромагнитных излучений.

4. Электрические и временные характеристики

1.
2.
3.
4.
5.
6.
Поддерживаются до 32 приёмопередатчиков в одном сегменте
сети.
Максимальная длина одного сегмента сети – 1200 метров
В каждый момент времени активным может быть только один
передатчик.
Максимальное количество узлов в сети – 256 с учетом
магистральных усилителей.
Соотношение скорость обмена/длина линии связи:
62,5 кбит/с – 1200м (одна витая пара)
375 кбит/с – 500м (одна витая пара)
500 кбит/с ≈ 450м
1000 кбит/с ≈ 220м
2400 кбит/с – 100м (две витых пары)
10000 кбит/с -10м

5. Сетевая топология

Особое внимание надо уделить
построению конфигурации сети.
Существуют различные
рекомендованные варианты, которых
желательно придерживаться.
Оптимальным и наиболее надёжным
построением является использование
последовательной цепочки
соединений. В случае параллельной
цепочки соединений на большой
скорости из-за ответвлений
отражённый сигнал может изменять
основной. Таким образом правильно
организованная конфигурация сети
влияет на работоспособность
системы в целом.

6. Эффекты длинных линий

При большой длине линии связи
возникают эффекты длинных линий. То
есть сигнал, переданный в линию одним
из передатчиков, искажается по мере
распространения в ней, возникают
резонансные явления и отражения в
линии. Это свойство кабеля
характеризуют специальным
параметром – Волновым
сопротивлением. Для ослабления
данного явления используют
терминатор. Терминатор – это
резистор с сопротивлением, равным
волновому сопротивлению кабеля. Для
сетей RS-485 они ставятся на каждой
оконечности длинной линии поскольку
обе стороны могут быть приёмниками.
Волновое сопротивление наиболее
распространенных витых пар типа CAT5
составляет 100 Ом. Другие витые пары
могут иметь волновое сопротивление
150 Ом и выше

7. двух- и четырёхпроводная версия интерфейса RS-485

Двухпроводная версия используется для
полудуплексной передачи – когда
информация может передаваться в обоих
направлениях но в разное время.
Четырёхпроводная версия используется для
полнодуплексной передачи – по двум
проводам информация передаётся в одном
направлении, по двум другим в обратном.
Дуплексность обеспечивается за счёт того, что
используется одновременно два
приёмопередатчика. Но главным недостатком
четырёхпроводной схемы является
необходимость жесткого указания ведущего и
ведомых устройств на стадии проектирования
системы, в то время как в двухпроводной схеме
любое устройство может быть в разное время
как в роли ведущего, так и ведомого, что очень
удобно, а порой и необходимость.
В качестве четырёхпроводной схемы можно
отнести RS-422, который также позволяет
передавать данные на большие расстояния, но
в большинстве случаев работает от точки к
точке, несмотря на схожесть он не совместим
с RS-485.

8. Спасибо за внимание!