1 典型的 RS-485 網絡和端接需求

圖 1-1 和圖 1-2 分別展示了采用半雙工或全雙工配置的典型 RS-485 網絡。在這些拓撲結構中，所使用的驅動器、接收器和收發器通過網絡殘樁接至主電纜干線。殘樁是收發器和電纜干線之間的電氣距離，實質上代表了一段非端接的總線線路。

全雙工實現需要兩個信號對（四根電線），以及具有用于發送器和接收器的單獨總線訪問線路的全雙工收發器。全雙工網絡允許節點在一個對上發送數據，同時在另一個對上接收數據，從而實現較高的有效吞吐量。在半雙工網絡中，僅使用一對信號，并要求在不同的時間驅動和接收數據。這種配置降低了網絡布線成本（與全雙工網絡相比），但代價是吞吐量下降。

市場上的大多數 RS-485 收發器為半雙工或全雙工，這意味著器件采用不同的引腳排列和封裝。這是系統設計人員為其半雙工和全雙工設計平臺選擇不同器件時面臨的第一個問題。

電信號通過銅纜（物理介質）從驅動器傳輸到網絡上的所有接收器。驅動網絡時，驅動器 (TX) 輸出阻抗較低，而接收器 (RX) 輸入阻抗通常以千歐姆 (kΩ) 為單位。如下圖所示，每次信號遇到阻抗失配時，例如中間節點（A 點和 B 點處）或接收器輸入端子（節點 n 處）的殘樁，都會反射回一定量的信號，這會干擾總線上的信號，從而降低信號質量。反射因數 (r) 由方程式 1 求出。

其中 Zt 是端接阻抗，Zo 是電纜特性阻抗

根據傳輸線路理論，阻抗失配不連續性必須受到限制，才能盡可能地減少反射，這一點至關重要。為了實現這一點，建議的設計做法是將殘樁長度保持最短并端接最遠的節點。如果信號可以雙向傳輸，則需要正確端接網絡的兩個遠端。

總線端接是提高信號質量的有效方法。如圖 1-1 和圖 1-2 所示，通常兩個終端節點都使用端接電阻器進行端接，其值與傳輸電纜的特性阻抗相匹配。在樓宇自動化（HVAC、恒溫器等）等某些應用中，可以在 RS-485 網絡中添加或移除節點以重新配置網絡。這就引出了系統設計人員面臨的第二和第三個問題：終端節點的應用板設計必須不同于中間節點的應用板設計，并且技術人員需要手動干預以重新配置網絡中的終端，這容易出現人為錯誤，例如電纜極性反轉、不正確的端接等。