三防平板電腦有線通信接口電路設(shè)計(RS-485標準串行通信)
時間:2024-07-10 作者:樂凡信息 瀏覽:247

三防平板電腦RS-485標準串行通信是在 RS-232C 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來串行通信標準,它只規(guī)定了接口電路的電氣特性,而沒有規(guī)定機械特性、數(shù)據(jù)格式及通信協(xié)議等方面的內(nèi)容,這些方面的規(guī)定可以參照RS-232C標準。在此基礎(chǔ)上,三防平板電腦用戶還可以建立自己的高層通信協(xié)議。

RS-485標準串行通信接口規(guī)定的數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式,也稱為平衡傳輸,它使用一對雙絞線,將其中一根線定義為A,另一根線定義為B。通常情況下,發(fā)送驅(qū)動器端的A、B之間的正電平在2~6 V范圍內(nèi)時,被認為邏輯1狀態(tài);A、B之間的負電平在2~6 V范圍內(nèi)時,是邏輯0狀態(tài)。另外,鴻蒙平板電腦定制在 RS-485接口中還有一個使能端,是用于控制發(fā)送驅(qū)動器與傳輸信號線的斷開與連通。當(dāng)使能端無效時,發(fā)送驅(qū)動器處于高阻狀態(tài),即區(qū)別于邏輯1與0的第三態(tài)。

三防平板電腦信號的接收端與信號的發(fā)送端之間存在相對應(yīng)的規(guī)定,即接收端和發(fā)送端通過平衡雙絞線將數(shù)據(jù)發(fā)送端A線與數(shù)據(jù)接收端A線相連,發(fā)送端B線與接收端B線相連。當(dāng)在接收端A和B之間的電位差大于+200 mV時,被認為邏輯1;當(dāng)A和B之間的電位差小于-~200 mV時,被認為邏輯0。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200 mV~6 V。RS-485接口可以采用二線或四線制連接方式,其中二線制方式可實現(xiàn)多點雙向通信,即通過程序的協(xié)調(diào),每臺設(shè)備都可以實現(xiàn)接收或發(fā)送功能。三防平板電腦但由于發(fā)送和接收共用一條線路,通信只能采用半雙工的工作方式,即在總線上同一時刻只有一個發(fā)送器發(fā)送數(shù)據(jù),其他發(fā)送器處于關(guān)閉狀態(tài),設(shè)備的端口在接收時應(yīng)將自己的發(fā)送端關(guān)閉,在發(fā)送時將自己的接收端關(guān)閉。



圖1 基于CAN總線的汽車電子應(yīng)用架構(gòu)示意圖

三防平板電腦采用四線制連接方式能夠?qū)崿F(xiàn)單點對多點的通信,但只能有一個主(Master)設(shè)備,其余為從設(shè)備,該方式可工作在全雙工方式。RS-485通信無論是采用四線制還是二線制連接方式,總線上至多可以連接32個設(shè)備。

三防平板電腦RS-485接口最大傳輸距離約為1200 m,最大傳輸速率為10 Mbps。在實際使用中,平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比。一般在100 kbps以下時,才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。另外,只有在很短的距離下才能獲得最高速度,如100 m長的雙絞線最大傳輸速率為1 Mbps。由于 RS-485接口采用平衡傳輸方式,一般需要在傳輸線兩端外接終端匹配電阻,其阻值等于傳輸電纜的特性阻抗(一般為120 Ω)。在短距離傳輸(300 m以下)時可以不需要終端匹配電阻。

與RS-232C通信類似,微處理器的串口輸出的TTL電平需要經(jīng)過RS-485收發(fā)器的轉(zhuǎn)換后才能與RS-485總線設(shè)備進行通信。三防平板電腦目前常見的RS-485收發(fā)器有MAX485、MAX3485等,采用MAX485收發(fā)器構(gòu)成的二線制半雙工通信方式連接多個設(shè)備的連線圖如圖2所示。



圖2 采用MAX485收發(fā)器構(gòu)成的二線制半雙工通信方式連接多個設(shè)備的連線

三防平板電腦當(dāng)微處理器連接MAX485收發(fā)器時,通常使用數(shù)據(jù)發(fā)送線DI、數(shù)據(jù)接收線RO、收發(fā)控制線(DE和可連接在一起)三根信號線來完成。當(dāng)某一個設(shè)備的收發(fā)控制線為高電平時,MAX485收發(fā)器處于發(fā)送狀態(tài),此時 RS-485總線被該設(shè)備占用,其他設(shè)備只能接收該設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)而不能發(fā)送數(shù)據(jù);當(dāng)收發(fā)控制線為低電平時,MAX485收發(fā)器處于接收狀態(tài),該設(shè)備能夠接收總線上任何設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在智能設(shè)備之間進行長距離通信的諸多方案中,由于 RS-485通信方式硬件設(shè)計簡單、控制方便、成本低廉等優(yōu)點,因此被廣泛使用。