RS-485 | |
---|---|
Стандарт | EIA RS-485 |
Физическая среда | Витая пара |
Сетевая топология | Точка-точка, Multi-dropped, Multi-point |
Максимальное количество устройств | 32 — 256 устройств (32 нагруженных) |
Максимальное расстояние | 1200 метров |
Режим передачи | Дифференциальный (балансный) |
Максимальная скорость передачи | 100 кбит/с — 10 Мбит/с |
Напряжение | -7 В до +12 В |
(1) | Положительное напряжение (A-B > +200 мВ) |
(0) | Отрицательное напряжение (A-B < −200 мВ) |
Сигналы | Tx+/Rx+, Tx-/Rx- (Полудуплексный) Tx+, Tx-, Rx+, Rx- (Дуплексный) |
Тип разъема | Не специфицирован |
RS-485 (англ. Recommended Standard 485), EIA-485 (англ. Electronic Industries Alliance-485) — стандарт физического уровня для асинхронного интерфейса. Регламентирует электрические параметры полудуплексной многоточечной дифференциальной линии связи типа «общая шина».
Стандарт приобрел большую популярность и стал основой для создания целого семейства промышленных сетей широко используемых в промышленной автоматизации.
Стандарт RS-485 совместно разработан двумя ассоциациями: Ассоциацией электронной промышленности (EIA — Electronics Industries Association) и Ассоциацией промышленности средств связи (TIA — Telecommunications Industry Association). Ранее EIA маркировала все свои стандарты префиксом «RS» (англ. Recommended Standard — Рекомендованный стандарт). Многие инженеры продолжают использовать это обозначение, однако EIA/TIA официально заменил «RS» на «EIA/TIA» с целью облегчить идентификацию происхождения своих стандартов.
В стандарте RS-485 для передачи и приёма данных используется одна витая пара проводов, иногда сопровождаемая экранирующей оплеткой или общим проводом. Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. Разница напряжений между проводниками одной полярности означает логическую единицу, разница другой полярности — ноль.
Электрические и временные характеристики интерфейса RS-485
Примечание: Скорости обмена 62,5 кбит/с, 375 кбит/с, 2400 кбит/с оговорены стандартом RS-485. На скоростях обмена свыше 500 кбит/с рекомендуется использовать экранированные витые пары.
Передача данных идёт по двум линиям, A и B.
В момент отсутствия активного передатчика на шине, уровень сигнала в линиях неопределен. Для предотвращения ситуации, когда разница между входами A и B меньше 200мВ (неопределённое состояние), иногда применяется смещение с помощью резисторов или специальной схемы. Если состояние линий неопределено, то приемники могут принимать сигнал помехи. Некоторые протоколы предусматривают передачу служебных последовательностей для стабилизации приемников и уверенного начала приема.
Интерфейс является полудуплексным: узел не может одновременно и принимать, и передавать данные.
При большой длине линии связи возникают эффекты длинных линий. Причина этому — распределенные индуктивные и емкостные свойства кабеля. Как следствие, сигнал, переданный в линию одним из узлов, начинает искажаться по мере распространения в линии, возникают сложные резонансные явления. Поскольку на практике кабель на всей длине имеет одинаковую конструкцию и, следовательно, одинаковые распределенные параметры погонной емкости и индуктивности, то это свойство кабеля характеризуют специальным параметром — волновым сопротивлением. Не вдаваясь в теоретические подробности, можно сказать, что в кабеле, на приемном конце которого подключен резистор с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля, резонансные явления значительно ослабляются. Называется такой резистор терминатором. Для сетей RS485 они ставятся на каждой оконечности длинной линии (поскольку обе стороны могут быть приемными). Волновое сопротивление наиболее распространенных витых пар CAT5 составляет 100 Ом[3]. Другие витые пары могут иметь волновое сопротивление 150 Ом и выше. Плоские ленточные кабели до 300 Ом.[4][5]
На практике номинал этого резистора может выбираться и бóльшего номинала чем волновое сопротивление кабеля поскольку омическое сопротивление того же кабеля может оказаться настолько велико, что амплитуда сигнала на приемной стороне окажется слишком мала для устойчивого приема. В этом случае ищут компромисс между резонансными и амплитудными искажениями сигнала, уменьшая скорость интерфейса и увеличивая номинал терминатора[6][7][8]. На скоростях 9600 бит/с и ниже, волновые, резонансные явления в масштабах способных ухудшить качество связи не проявляются, и вопроса согласовании линии не возникает. Даже более того, при низких скоростях передачи (менее 9600 бит/с) терминальный резистор не улучшает, а ухудшает надежность передачи[9].
Ещё один источник искажения формы сигналов, при передаче через витую пару, разная скорость распространения высокочастотного и низкочастотного сигнала (высокочастотная составляющая распространяется по витой паре несколько быстрее), что приводит к искажению формы сигнала при высоких скоростях передачи[10].
Помехи в линии связи зависят не только от длины, терминаторов и качества самой витой пары. Важно чтобы линия связи последовательно обходила все приемопередатчики (топология общей шины). Витая пара не должна иметь длинных отводов — отрезков кабеля для соединения с очередным узлом, кроме случая использования повторителей интерфейса или при низких скоростях передачи, менее 9600 бит/с.
Контакты RS-485
Разъем состоит из двух или трех контактов:
Это заготовка статьи об электронике. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Промышленные сети | |
---|---|
Системные шины систем управления | PROFINET • PROFIBUS FMS • EtherCAT • GENIbus |
Распределённая периферия | PROFINET • PROFIBUS DP • MPI • INTERBUS • RS-485 • GENIbus |
Приводная техника | PROFINET • PROFIBUS DP • SERCOS • GENIbus |
Полевые устройства | PROFIBUS PA • AS-i • CAN • DeviceNet • LonTalk • MOST |
Автоматизация зданий | EIB • BACnet • LonWorks • Industrial Ethernet |
UART | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Физические уровни |
|
||||||
Протоколы |
|
||||||
Сферы использования | Последовательный порт • IrDA • MIDI • Промышленная сеть | ||||||
Реализации |
|
Основные протоколы TCP/IP по уровням модели OSI (Список портов TCP и UDP) | |
---|---|
Физический | |
Канальный |
Ethernet • PPPoE • PPP • L2F • 802.11 Wi-Fi • 802.16 WiMax • Token ring • ARCNET • FDDI • HDLC • SLIP • ATM • CAN • DTM • X.25 • Frame relay • Shortest Path Bridging • SMDS • STP • ERPS |
Сетевой | |
Транспортный | |
Сеансовый | |
Представления | |
Прикладной | |
Другие прикладные |
Bitcoin • OSCAR • CDDB • Multicast FTP • Multisource FTP • BitTorrent • Gnutella • Skype |
Компьютерные шины | |
---|---|
Основные понятия | Шина адреса • Шина данных • Шина управления • Пропускные способности |
Процессоры | BSB • FSB • DMI • HyperTransport • QPI |
Внутренние | AGP • ASUS Media Bus • EISA • InfiniBand • ISA • LPC • MBus • MCA • NuBus • PCI • PCIe • PCI-X • Q-Bus • SBus • SMBus • VLB • VMEbus • Zorro III |
Ноутбуки | ExpressCard • MXM • PC Card |
Накопители | ST-506 • ESDI • ATA • eSATA • Fibre Channel • HIPPI • iSCSI • SAS • SATA • SCSI |
Периферия | 1-Wire • ADB • I²C • IEEE 1284 (LPT) • IEEE 1394 (FireWire) • Multibus • PS/2 • UART (RS-232, RS-485) • SPI • USB • Игровой порт |
Универсальные | Futurebus • InfiniBand • QuickRing • SCI • RapidIO • IEEE-488 • Thunderbolt (Light Peak) |
RS-485.