Štandard RS485
| Predmet |
|
|---|---|
| Konfigurovateľné mikroprocesorové systémy | |
| Tématická časť: | |
| Sériová asynchrónna komunikácia - UART |
Obsah
RS-485
RS-485 (EIA-485 alebo RS485) je špecifikácia dvojdrátového poloduplexného multibodového sériového spojenia, ktorý definuje elektrické charakteristiky vodičov a prijímačov na použitie v digitálne vyvážených systémoch. Prenosový komunikačný štandard RS-485 bol definovaný v roku 1983 inštitúciou EIA (Electronics Industries Association).
Technické parametre
RS485 sa vyznačuje dvojvodičovým prepojením jednotiek. Tieto vodiče sa označujú písmenami A a B, niekedy sa používa označenie „−“ a „+“ (v praxi často býva vodič A „kladnejší“ ako B vodič). Maximálna dĺžka zbernice je až 1200 m, maximálny počet vysielačov a prijímačov je 32 a podľa použitého driveru môže byť počet účastníkov 128. Maximálna prenosová rýchlosť je 10 Mb/s (zo stúpajúcou dĺžkou vedenia prenosová rýchlosť však klesá). A zbernica musí byť zakončená tzv. terminátormi z každej strany 110 Ω, výsledná impedancia R = 55 Ω (110 Ω || 110 Ω).
| RS-485 | |
|---|---|
| Štandard | EIA RS-485 |
| Fyzické Medium | Twisted Pair – Krútená dvojlinka |
| Topológie siete | Point-to-point, Multi-dropped, Multi-point |
| Maximum zariadení | 32 (32 vodičov a 32 prijímačov) |
| Maximálna vzdialenosť | 1200 metrov |
| Režim prevádzky | Diferenciálny |
| Maximálna prenosová rýchlosť | 100Kbps - 10 Mb / s |
| Napäťové úrovne | -5V to +5V (max) -5V až +5 V (max) |
| Dostupné signály | Tx+, Tx-, Rx+, Rx- (Full Duplex) Tx +, Tx-, Rx +, Rx-(Full Duplex) |
| Typy konektorov | Nie je uvedené, všeobecne skrutkovacie svorky |
Logické stavy
Logické stavy sú reprezentované rozdielnym napätím medzi oboma vodičmi. Je to rozdiel oproti RS-232, kde sa úrovne stavov vzťahujú k referenčnému napätiu, najčasťejšie k zemi (GND). Rozdielne napätie medzi oboma vodičmi je výhodné, kvôli eliminácii naindukovaného rušivého napätia vzťahujúceho sa k nulovému potenciálu zeme. Logický stav „1“ označovaný ako „ON“ je reprezentovaný rozdielovým napätím A - B < -300 mV, logický stav "0" označovaný ako "OFF" rozdielovým napätím A - B > +300 mV. Správny vysielač by mal na výstupe generovať napätie +2 V (prípadne -2 V), správny prijímač by mal na vstupe rozlíšiť napätie +200 mV (prípadne -200 mV).
|
| Napäťové úrovne RS-485 |
Prenos dát
|
| Ukážka prenosu znaku 211 (hexadecimálne D3, dvojkovo 11010011 |
Ako prvý je vysielaný štart bit, potom 8 bitou počnúc LSB, bez parity a nakoniec stop bit.
Dvojvodičová verzia RS485
Prenos dát sa uskutočňuje pomocou 7 alebo 8 bitových rámcov so štart bitom, 1 alebo viacerých stop bitov a prípadne i paritným bitom. Prenos je polo-duplexný preto sa vyžaduje riadenie prenosu dát (smeru komunikácie). Výhodou je, že pomocou dvojvodičovej linky RS485 je možné vytvoriť komunikačnú sieť. Na spoločnú komunikačnú linku môže byť obvykle pripojených bez opakovača až 32 zariadení. V skutočnosti sa pri spojení na dlhšie vzdialenosti musí okrom signálových vodičov (RxTx+ a RxTx-) pripojiť i zem (GND, G) komunikujúcich zariadení. Príčinou je, že vo vzdialených miestach môžu existovať značné rozdiely v potenciály "zeme". Preto je "dvojvodičová" RS-485 v skutočnosti skôr trojvodičová.
|
| Prevedenie nevetvenej linky RS-485 |
Štvorvodičová verzia RS-485
V niektorých aplikáciách sa používa štvorvodičová verzia RS-485, ktorá poskytuje plne-duplexnú (dvojsmernú) komunikáciu a odpadá tak nutnosť riadenie smeru prenosu dát. V podstate ide o dve dvojvodičové linky. Výhodou je logická kompatibilita so základnými signálmi linky RS232. Nevýhodou je, že vykonávané spojenie je typu 1:1 (rovnako ako u RS-232). V praxi sa u štvorvodičovej linky používa aj spojenie 1: N, čo predpokladá že slave zariadenia majú schopnosť odpájať svoj vysielací kanál. Na takejto linke je väčšinou jedno zariadenie typu master, ktoré posiela po vysielacej linke príkazy a N zariadenia typu slave, ktoré prijímajú príkazy a vysielajú odpovede. Výhodou je, že master nepotrebuje prepínať smer linky a aj časové požiadavky na prepínanie linky a na vyhodnocovanie prichádzajúcich dát sú u zariadení typu slave miernejší. Súčasne nehrozí, že by slave zariadenia napr. v dôsledku chyby softvéru mohlo zablokovať príkazový kanál celej zbernice. V skutočnosti sa pri spojení na dlhšie vzdialenosti musí okrem signálových vodičov (Rx +, Rx-, Tx +, Tx-) prepojiť aj zem (GND) komunikujúcich zariadení. Príčinou je, že vo vzdialených miestach môžu existovať značné rozdiely v potenciály "zeme". Preto je "štvorvodičové" RS-485 je v skutočnosti skôr päťvodičový.
Zdroje
http://www.fit.vutbr.cz/study/DP/rpfile.php?id=9053
http://www.kar.elf.stuba.sk/predmety/ap/texty/serialcomm.html
