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RS485|具有热插拔功能的RS-485收发器_收发器_热插拔

雨夜梧桐 2024-12-21 15:57:53 0

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RS-485 仅是一个电气标准。
与定义功能、机器和电气规格的完全接口标准比较,RS-485 仅定义了利用平衡多点传输线的驱动器和吸收器的电气特性。
但是,很多更高等别的标准将 RS-485 规定为引用标准,例如中国的电能表通讯协议标准 DL/T645 就明确指定以RS-485 作为物理层标准。

RS-485 的紧张特性:

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• 平衡接口

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(图片来自网络侵删)

• 多点采取单一 5V 电源

• –7V 至 +12V 总线共模范围

• 多达 32 个单位负载

• 10Mbps 最大数据速率(间隔为 40 英尺)

• 4000 英尺的最大电缆长度(速率为 100kbps)

热插拔功能简述

热插拔 (Hot Swap) 即带电插拔,是指在不关闭系统电源的情形下,将模块、板卡插入或拔出系统而不影响系统的正常事情,从而提高了系统的可靠性、快速维修性、冗余性和对灾害的及时规复能力等。

RS-485收发器在工业掌握、通讯、仪器仪表、安防监控、智能家居、灯光掌握等诸多领域得到了广泛运用,同时系统对付RS-485收发器的可靠性提出了较高的哀求,不仅仅局限于完美的实验室环境,在各种严苛的工业环境中也要有精良的表现,具有热插拔功能的RS-485收发器成为运用的首选。

热插拔过程中总线的扰动

RS-485收发器在总线上传输差分旗子暗记,当通讯模块插入到正在事情或带电背板时,存在上电时序以及动态插入过程。
如果数据存在扰动,可能会导致总线或者吸收端数据缺点,影响系统的可靠性。

图1 系统热插拔示意图

图1为工控系统中RS-485通讯模块热插拔的示意图。
当通讯模块动态接入背板时,通讯模块的主掌握芯片进入上电初始化时序,此时主控的I/O处于高阻态。
RS-485的驱动器的使能端DE和吸收器的使能端/RE是由主控芯片的I/O掌握的,主控芯片的I/O在高阻态的泄电以及系统寄生参数的影响,都可能将驱动器和吸收器的掌握端置于非常的逻辑电平,从而将驱动器或吸收器缺点地开启,造成总线和吸收端数据的扰动,影响系统的正常通讯。

网络拓扑

具有热插拔功能的RS-485收发器

具有热插拔功能的RS-485收发器,可以有效地避免上述的潜在问题。
图2是上海贝岭高速RS-485收发器BL1590的功能框图,和通用的RS-485收发器比较,增加了热插拔电路模块,其余内置的过流保护和温度保护模块也更适用于严苛的运用处景。

图2 具有热插拔功能的RS-485收发器

热插拔电路通过对DE和/RE使能真个优化设计来实现。
表1为RS-485收发器的真值表。
从表中可以看到,将DE端置低,/RE端置高,可以将收发器的输出端置于高阻状态。

驱动器真值表

吸收器真值表

在收发器的上电过程中,芯片内部的定时器开启,使能端DE和/RE通过芯片内部的高下拉,将收发器置于关断状态,总线和RO的输出均为高阻。
当定时器计时结束后,保持关断状态,直至外加掌握旗子暗记能够供应足够的驱动能力来掌握使能旗子暗记,收发器的掌握端规复为高阻抗输入。
同样,收发器掉电时,掌握真个热插拔电路进行复位,担保了收发器掉电时的总线和RO输出的高阻状态。

图3和图4分别为通用RS-485收发器和具有热插拔功能RS-485收发器,在热插拔过程中的比拟波形。
从比拟结果可以看到,具有热插拔设计的收发器在芯片上电过程中,掌握端旗子暗记没有建立的情形下,无论在A/B总线还是RO的输出端,都没有涌现波形的扰动。

图3 通用收发器热插拔过程中输出真个扰动

图4 具有热插拔功能收发器的输出波

FORDEVICES|RS485 是一款宽电源供电的高速RS-485收发器,出色的驱动能力和完善的保护功能,为RS-485运用供应强大可靠的接口。

器件具备如下上风:

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