1 典型 RS-485 網(wǎng)路與端接需求

圖 1-1和 圖 1-2 各自說(shuō)明了採(cǎi)用半雙工或全雙工配置的典型 RS-485 網(wǎng)路。在這些拓?fù)渲校瑓⑴c的驅(qū)動(dòng)器、接收器和收發(fā)器透過(guò)網(wǎng)路殘段連接到主電纜中繼線。殘段是收發(fā)器和中繼線纜之間的電氣距離，基本上代表一條非端接匯流排線路。

全雙工實(shí)作需要兩對(duì)訊號(hào) (四線)，以及具有發(fā)射器和接收器適用之不同匯流排接入線路的全雙工收發(fā)器。全雙工網(wǎng)路允許節(jié)點(diǎn)同時(shí)在一個(gè)配對(duì)上傳輸資料，同時(shí)在另一個(gè)配對(duì)上接收資料、進(jìn)而達(dá)到高效率的輸送量。在半雙工網(wǎng)路中只使用一個(gè)訊號(hào)對(duì)時(shí)，會(huì)要求在不同時(shí)間驅(qū)動(dòng)和接收資料。此配置降低了網(wǎng)路佈線成本 (與全雙工網(wǎng)路相比)，但代價(jià)是輸送量會(huì)降低。

市面上大多數(shù) RS-485 收發(fā)器皆為半雙工或全雙工，表示裝置採(cǎi)用不同的針腳配置與封裝。這是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員爲(wèi)其半雙工和全雙工設(shè)計(jì)平臺(tái)選擇不同裝置的第一個(gè)問(wèn)題。

電子訊號(hào)藉由銅纜 (實(shí)體媒介) 從驅(qū)動(dòng)器傳送到網(wǎng)路上的所有接收器。驅(qū)動(dòng)網(wǎng)路時(shí)，驅(qū)動(dòng)器 (TX) 輸出阻抗較低，而接收器 (RX) 輸入阻抗通常爲(wèi)千歐姆 (k?)。如下圖所示，每次訊號(hào)遇到阻抗不相符 (例如中間節(jié)點(diǎn)的殘段 (在點(diǎn) A 和 B) 或接收器輸入端子 (在節(jié)點(diǎn) n)) 時(shí)，一些訊號(hào)會(huì)被反射回來(lái)，以致干擾到匯流排上的訊號(hào)，進(jìn)而使訊號(hào)品質(zhì)降低。反射係數(shù) (r) 由 方程式 1 提供。

其中 ZT 是端接阻抗，Zo 是電纜特性阻抗

根據(jù)傳輸線路原理，阻抗不相符不連續(xù)性必須限於最小化反射。爲(wèi)此，建議的設(shè)計(jì)做法是將殘段長(zhǎng)度保持在最小值，並終止最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)。如果訊號(hào)可以雙向傳送，則網(wǎng)路的兩端都需要正確端接。

匯流排端接是提升訊號(hào)品質(zhì)的有效方法。如 圖 1-1 和 圖 1-2 所示，通常兩個(gè)終端節(jié)點(diǎn)都使用終端電阻進(jìn)行端接，其值與傳輸電纜的特性阻抗相符。在建築自動(dòng)化 (HVAC、恆溫器等) 等特定應(yīng)用中，可新增或移除 RS-485 網(wǎng)路的節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行重新配置。這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員遇到第二和第三個(gè)問(wèn)題：終端節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用電路板設(shè)計(jì)必須與中間節(jié)點(diǎn)不同，所以技術(shù)人員需要手動(dòng)干預(yù)以重新配置網(wǎng)路中的端接處理，因此容易發(fā)生人為錯(cuò)誤，例如纜線極性反相、端接不正確等。