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RS-485串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議及其應(yīng)用( 三 )

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預(yù)加重[5]是一種改善數(shù)據(jù)速率與距離間關(guān)系的技術(shù)，可用于RS-485通信(圖6) 。采用1700英尺電纜，工作在1Mbps固定數(shù)據(jù)速率，沒有預(yù)加重驅(qū)動(dòng)器或均衡接收器的RS-485收發(fā)器通常具有10%的抖動(dòng) 。在相同速率下，增加驅(qū)動(dòng)器預(yù)加重可使距離加倍，達(dá)到3400英尺，而且不會(huì)提高抖動(dòng) 。同樣，距離一定時(shí)采用預(yù)加重能提高數(shù)據(jù)速率 。速率為400kbps，電纜長度為4000英尺時(shí)，無預(yù)加重的驅(qū)動(dòng)器通常具有10%的抖動(dòng) 。而采用預(yù)加重可使該距離下的傳輸速率提升至800kbps 。
圖6.數(shù)據(jù)速率與電纜長度的關(guān)系圖
另一種估算可靠傳輸?shù)淖畲箅娎|長度的方法是：利用5類電纜制造商提供的幅度衰減與頻率的關(guān)系表 。根據(jù)通用規(guī)則，電纜工作時(shí)最大答應(yīng)的信號衰減是-6dBV 。該數(shù)值結(jié)合廠家提供的衰減數(shù)據(jù)，計(jì)算出給定頻率下的最大電纜長度 。

;應(yīng)用技巧
RS-485收發(fā)器具有多種改善系統(tǒng)性能的特性：
預(yù)加重(上文所述)：降低碼間干擾
降低接收器單位負(fù)載：低負(fù)載器件可低至1/8單位負(fù)載，答應(yīng)總線上掛接最多256個(gè)器件 。這種器件還可降低總線負(fù)載，從而答應(yīng)較長的電纜和較高的傳輸速率 。
高速器件：目前可提供數(shù)據(jù)速率高達(dá)52Mbps的驅(qū)動(dòng)器，這種高速器件須非凡注重保持低傳輸延遲和低偏差 。
ESD保護(hù)：ESD保護(hù)不會(huì)提高數(shù)據(jù)速率，但會(huì)改善系統(tǒng)工作或數(shù)據(jù)速率為0(開路)時(shí)的可靠性 。目前能夠提供±15kV的內(nèi)置ESD保護(hù) 。
正確的接線[6]：RS-485用于差分傳輸，除地線外還需要兩條信號線來傳輸數(shù)據(jù)(通常為24AWG雙絞線) 。這兩條信號線傳送極性相反的信號，大大減少了EMI輻射和EMI干擾問題 。電纜的特性阻抗一般為120，這也是電纜末端終端匹配電阻的阻值―目的在于降低反射和其它線路的影響 。圖7、圖8給出了正確的系統(tǒng)連接 。
圖7.單發(fā)/單收網(wǎng)絡(luò)
圖8.多機(jī)收發(fā)網(wǎng)絡(luò)
結(jié)論
綜上所述，RS-485網(wǎng)絡(luò)可在噪聲環(huán)境下實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸 。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)需要對數(shù)據(jù)速率、電纜長度進(jìn)行折衷考慮，能夠在幾百米長的電纜上實(shí)現(xiàn)高于50Mbps的數(shù)據(jù)速率，而不需使用任何中繼器 。

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