28-04-2023
RS-485 (англ. Recommended Standard 485), EIA-485 (англ. Electronic Industries Alliance-485) — стандарт физического уровня для асинхронного интерфейса. Регламентирует электрические параметры полудуплексной многоточечной дифференциальной линии связи типа «общая шина».
Стандарт приобрел большую популярность и стал основой для создания целого семейства промышленных сетей широко используемых в промышленной автоматизации.
Стандарт RS-485 совместно разработан двумя ассоциациями: Ассоциацией электронной промышленности (EIA — Electronics Industries Association) и Ассоциацией промышленности средств связи (TIA — Telecommunications Industry Association). Ранее EIA маркировала все свои стандарты префиксом «RS» (англ. Recommended Standard — Рекомендованный стандарт). Многие инженеры продолжают использовать это обозначение, однако EIA/TIA официально заменил «RS» на «EIA/TIA» с целью облегчить идентификацию происхождения своих стандартов.
Содержание |
В стандарте RS-485 для передачи и приёма данных используется одна витая пара проводов, иногда сопровождаемая экранирующей оплеткой или общим проводом. Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. Разница напряжений между проводниками одной полярности означает логическую единицу, разница другой полярности — ноль.
Электрические и временные характеристики интерфейса RS-485
Примечание: Скорости обмена 62,5 кбит/с, 375 кбит/с, 2400 кбит/с оговорены стандартом RS-485. На скоростях обмена свыше 500 кбит/с рекомендуется использовать экранированные витые пары.
Передача данных идёт по двум линиям, A и B.
Для защиты от ситуации, когда разница между входами A и B меньше 200мВ (неопределённое состояние), применяется защитное смещение.
Интерфейс является полудуплексным: узел не может одновременно и принимать, и передавать данные.
При большой длине линии связи возникают эффекты длинных линий. Причина этому — распределенные индуктивные и емкостные свойства кабеля. Как следствие, сигнал, переданный в линию одним из узлов, начинает искажаться по мере распространения в линии, возникают сложные резонансные явления. Поскольку на практике кабель на всей длине имеет одинаковую конструкцию и, следовательно, одинаковые распределенные параметры погонной емкости и индуктивности, то это свойство кабеля характеризуют специальным параметром - волновым сопротивлением. Не вдаваясь в теоретические дебри обоснования, можно сказать, что в кабеле, на приемном конце которого подключен резистор с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля, резонансные явления значительно ослабляются. Называется такой резистор терминатором. Для сетей RS485 они ставятся на каждой оконечности длинной линии (поскольку обе стороны могут быть приемными).
На практике номинал этого резистора может выбираться и бОльшего номинала чем волновое сопротивление кабеля поскольку омическое сопротивление того же кабеля может оказаться настолько велико что амплитуда сигнала на приемной стороне окажется слишком мала для устойчивого приема. В этом случае ищут компромисс между резонансными и амплитудными искажениями сигнала, уменьшая скорость интерфейса и увеличивая номинал терминатора[3][4][5] . На скоростях 9600 бит/с и ниже, резонансные явления в масштабах способных ухудшить качество связи практически не проявляются, и вопроса согласовании линии часто вообще не возникает. Так на скорости 9600 бит/с каждый бит информации представлен имульсом в 104 мкс (1 с / 9600 бит/с), электрический сигнал в витой паре, за это время, пройдет около 31 километра. При длине кабеля менее 1 километра, частично отраженный сигнал, от несогласованных концов кабеля, может несколько исказить фронт сигнала (первые 7 мкс импульса), но не его основную форму в целом.
Еще один источник искажения формы сигналов, при передаче через витую пару, разная скорость распространения высокочастотного и низкочастотного сигнала (высокочастотная составляющая распространяется по витой паре несколько быстрее), что приводит к искажению формы сигнала при высоких скоростях передачи[6].
Контакты RS-485
Разъем состоит из двух или трех контактов:
Промышленные сети | |
---|---|
Системные шины систем управления | PROFINET • PROFIBUS FMS • EtherCAT • GENIbus |
Распределённая периферия | PROFINET • PROFIBUS DP • INTERBUS • RS-485 • GENIbus |
Приводная техника | PROFINET • PROFIBUS DP • SERCOS • GENIbus |
Полевые устройства | PROFIBUS PA • AS-i • CAN • DeviceNet • LonTalk • MOST |
Автоматизация зданий | EIB • BACnet • LonWorks • Industrial Ethernet |
UART | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Физические уровни |
|
||||||
Протоколы |
|
||||||
Сферы использования | Последовательный порт • IrDA | ||||||
Реализации | 8250 UART • 16550 UART |
Основные протоколы TCP/IP по уровням модели OSI (Список портов TCP и UDP) | |
---|---|
Физический | |
Канальный |
Ethernet • PPPoE • PPP • L2F • 802.11 Wi-Fi • 802.16 WiMax • Token ring • ARCNET • FDDI • HDLC • SLIP • ATM • CAN • DTM • X.25 • Frame relay • SMDS • STP |
Сетевой | |
Транспортный | |
Сеансовый | |
Представления | |
Прикладной | |
Другие прикладные |
OSCAR • CDDB • Multicast FTP • Multisource FTP • BitTorrent • Gnutella • Skype |
Компьютерные шины | |
---|---|
Основные понятия | Шина адреса • Шина данных • Шина управления • Пропускные способности |
Процессоры | BSB • FSB • DMI • HyperTransport • QPI |
Внутренние | AGP • ASUS Media Bus • EISA • InfiniBand • ISA • LPC • MBus • MCA • NuBus • PCI • PCIe • PCI-X • Q-Bus • SBus • SMBus • VLB • VMEbus • Zorro III |
Ноутбуки | ExpressCard • MXM • PC Card |
Накопители | ST-506 • ESDI • ATA • eSATA • Fibre Channel • HIPPI • iSCSI • SAS • SATA • SCSI |
Периферия | 1-Wire • ADB • I²C • IEEE 1284 (LPT) • IEEE 1394 (FireWire) • Multibus • PS/2 • RS-232 • RS-485 • SPI • USB • Игровой порт |
Универсальные | Futurebus • InfiniBand • QuickRing • SCI • RapidIO • IEEE-488 • Thunderbolt (Light Peak) |
EIA-485.