涨知识 | 长距有线通信,为什么要用RS-485?

RS-485 (或称 TIA-485(-A), EIA-485) 广泛应用于有线通讯,是作两线通讯, 数据传输可达10Mbps,其最大优势是使用平衡线 (balanced line) 作差分(differential) 运作。

下图是RS-485电路的原理图,当中用了两条差分线A和B:
RS-485

在发送器输入端(DI = 1)接收到逻辑输入高电平的情况下,驱动器输出端的线A电压电平将高于线B(VOA >VOB)。相反,如果接收到逻辑输入为低电平(DI = 0),驱动器将对线B充电,因此其电压电平将高于线A(VOB> VOA)。

在接收器上,使用差分运算放大器进行两次與地的电压比较,可以得知逻辑输出为高是RO = 1(当VIA - VIB>200 mV)和逻辑输出为低是RO = 0(当VIB - VIA>200 mV)。

符合RS-485标准的驱动器可在54Ω负载上提供至少1.5 V的差分输出,而标准的接收器检测可低至200mV的差分输入。即使在电缆和连接器的严重信号衰减下,这两个值也为可靠的数据传输提供了足够的余量。所以RS-485非常适合在嘈杂环境中进行长距离网络连接。

由于耦合到系统中的噪声在两条差分线上均等地发送,辐射波在传输的一条线上刚好抵消在另一条线上的波,这减少了系统中的电磁干扰(EMI)

查看 ADI 公司的 ADM3065,这是一款采用RS-485协议的IEC±12 kV ESD保护收发器。这收发器提供半双工,高速双向数据通信 (速率高达50 Mbps),完全符合VCC大于或等于4.5V的Profibus®标准。

RS-485电缆通常是双绞线,例如 Alpha Wire6453系列,它可以提高抗噪性并减少噪声排放,都可用于远程传输。

有关RS-485的更多文章和信息,可以在这里找到:
ADI: RS-485/RS-422 Circuit Implementation Guide
Digi-Key技术论坛: Difference Between RS485, RS422, RS423 and RS232

英文原文链接: RS-485 for long distance wired transmission