**1 **Tổng quan về RS-485
Giống như RS-232, RS-485 là một chuẩn truyền thông nối tiếp. Tên chính thức hiện tại của nó là TIA-485/EIA-485-A, nhưng nó thường được gọi là tiêu chuẩn RS-485. RS-485 được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như tự động hóa công nghiệp, ô tô và quản lý tòa nhà. Trong loạt tiêu chuẩn EIA, giao thức RS-485 được coi là linh hoạt nhất, thể hiện hiệu suất tuyệt vời trên cả bốn tiêu chuẩn truyền thông nối tiếp.
Bus RS-485 khắc phục những thiếu sót của RS{11}}232-cụ thể là khoảng cách liên lạc ngắn và tốc độ dữ liệu thấp. RS-485 hỗ trợ tốc độ dữ liệu lên tới 10 Mbit/s và có khoảng cách liên lạc lý thuyết lên tới 1.200 mét. Không giống như truyền dẫn một đầu của RS-232, RS-485 sử dụng truyền vi sai thông qua một cặp dây xoắn đôi, với một dây được ký hiệu là A và dây còn lại là B.
**2 **Lớp vật lý RS-485
Lớp vật lý RS-485 chịu trách nhiệm truyền dữ liệu thô giữa các thiết bị và phương tiện truyền dẫn vật lý. Nó xử lý việc chuyển đổi tín hiệu điện thành dữ liệu số, đồng thời xác định mức điện áp, thời gian, tốc độ dữ liệu và các thông số khác.
① Tín hiệu vi phân
Cáp-đường dài dẫn đến suy giảm tín hiệu và tăng khả năng gây nhiễu và nhiễu. Điều này biểu hiện ở sự thay đổi biên độ điện áp trên cáp A và B. Tuy nhiên, ưu điểm của việc sử dụng đường dây vi sai là việc trừ đi sự khác biệt giữa hai tín hiệu sẽ loại bỏ nhiễu, cho phép xuất ra tín hiệu bình thường. Khả năng bộ thu vi sai bỏ qua các điện áp giống nhau trên cả hai đường tín hiệu được gọi là loại bỏ chế độ{4}}chung.
Tiêu chuẩn chỉ định rằng logic 1 là +2V đến +6V và logic 0 là -6V đến -2V.
RS-485 không yêu cầu điện áp bus cụ thể; nó chỉ xem xét điện áp chênh lệch tối thiểu. Với chiều dài cáp dài hơn, điện áp mà bộ thu nhận được có thể giảm xuống +/- 200 mV, điều này vẫn hoàn toàn có thể chấp nhận được đối với RS-485-đây là một trong những ưu điểm của RS-485.
Nhiều máy thu phát đáp ứng hoặc thậm chí vượt tiêu chuẩn TIA/EIA-485A; tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, các tham số được chỉ định của thiết bị sẽ được ưu tiên. Ví dụ: ngưỡng đầu vào âm tối thiểu cho một bộ thu phát nhất định là -200 mV.
② Định nghĩa tín hiệu
Định nghĩa đường tín hiệu RS-485
Sơ đồ các đầu nối nam và nữ DB9
| DB9 | Chỉ báo vòng | Tên ghim |
|
1 |
đĩa CD | Phát hiện nhà cung cấp dịch vụ |
| 2 | RXD | Nhận dữ liệu |
| 3 | TXD | Truyền dữ liệu |
| 4 | DTR | Thiết bị đầu cuối dữ liệu đã sẵn sàng |
| 5 | GND | Mặt đất hệ thống |
| 6 | DSR | Dữ liệu đã sẵn sàng |
| 7 | RTS | Truyền yêu cầu |
| 8 | CTS | Xóa để truyền |
| 9 | RI | Chỉ báo vòng |
Gán chân DB9
Phát hiện sóng mang (CD) Tín hiệu điều khiển này được sử dụng khi modem thông báo cho máy tính rằng nó đã phát hiện được tín hiệu sóng mang mà máy tính có thể sử dụng để truyền dữ liệu.
Nhận dữ liệu (RXD) Đường này được sử dụng để truyền dữ liệu giữa hai nguồn. Một ví dụ là dữ liệu nhận được từ modem và truyền đến máy tính.
Truyền dữ liệu (TXD) Đây là đường thực sự mang dữ liệu được truyền.
Data Terminal Ready (DTR) Tín hiệu này cho biết máy tính đã sẵn sàng truyền dữ liệu.
Hệ thống nối đất (GND) Đề cập đến kết nối vật lý với mặt đất, được sử dụng làm đường cơ sở để đo điện áp trong mạch hoặc làm đường dẫn chung cho dòng điện trở lại.
Sơ đồ chân cho 25-Pin RS-485 Đầu nối bán song công và song công hoàn toàn
So với tín hiệu DTR, tín hiệu Sẵn sàng tập dữ liệu (DSR) thông báo cho máy tính hoặc thiết bị đầu cuối rằng modem đang hoạt động và có khả năng nhận dữ liệu.
Đối với tín hiệu này, cần có điện áp dương để bật tín hiệu Sẵn sàng gửi (RTS). Điều này cho thấy rằng có thể truyền-không bị nhiễu giữa tập dữ liệu và thiết bị đầu cuối dữ liệu.
Sau khi kết nối được thiết lập giữa thiết bị đầu cuối dữ liệu và modem, tín hiệu Xóa để gửi (CTS) được truyền đi để xác nhận rằng thiết bị đầu cuối dữ liệu đã xác nhận rằng quá trình liên lạc có thể bắt đầu.
Chỉ báo vòng (RI) dùng để cảnh báo modem vận hành tập dữ liệu rằng tín hiệu tần số thấp đã được phát hiện. Tín hiệu này chỉ cảnh báo thiết bị đầu cuối dữ liệu và không ảnh hưởng đến việc truyền dữ liệu giữa các thiết bị.
Việc gán chân kết nối với đầu nối DB9 và DB25 tương ứng thông qua 2 và 4 tiếp điểm.
Các đường TxD+ và TxD- trên đầu nối DB25 truyền dữ liệu, trong khi các đường RxD+ và RxD- mang dữ liệu đã nhận. Bởi vì đây là những tín hiệu vi sai nên chúng có thể được truyền đi khoảng cách xa hơn.
Giao diện RS-485 vượt trội hơn giao thức RS-232 về khoảng cách truyền và tốc độ dữ liệu. Nó hỗ trợ tốc độ dữ liệu 30–35 Mbps trên khoảng cách lên tới 10 mét. Tốc độ dữ liệu 100 Kbps có thể đạt được trên khoảng cách lên tới 1.200 mét. RS-485 chủ yếu được sử dụng trong cấu hình đa điểm tận dụng giao diện vi sai cân bằng của nó.
Như được hiển thị trong sơ đồ chân cáp RS-485, giao diện này có tất cả các tín hiệu ở cấu hình vi sai.
● Tín hiệu CTS+ và CTS- cũng như tín hiệu RTS+ và RTS- được sử dụng làm tín hiệu điều khiển bắt tay.
● TxD+ và TxD- được sử dụng để truyền dữ liệu.
● RxD+ và RxD- là các đường được sử dụng để nhận dữ liệu.
Cấu hình đa điểm có thể kết nối tối đa 32 thiết bị với một thiết bị điều khiển chính. VSAT NMS (Hệ thống quản lý mạng) là một ví dụ như vậy. Trong quá trình triển khai này, phần mềm chạy trên PC có thể giám sát và điều khiển các hệ thống con khác nhau. Chúng bao gồm MUX, modem, bộ chuyển đổi tăng/giảm RF và các thành phần mạng khác. Để kiểu triển khai này hoạt động bình thường, cần có đầu nối RS-485 được nối dây chính xác trên cả PC chạy ứng dụng NMS và tất cả các hệ thống con được kết nối.
Mô tả giao diện RS485
Giao diện RS485 (EIA485) đã được chứng minh là cực kỳ mạnh mẽ và nhờ cấu trúc liên kết đa điểm nên đã trở thành giao thức truyền thông phổ biến nhất trong lĩnh vực công nghiệp. Giao thức RS422 tương tự như RS485 ở chỗ cả hai đều sử dụng tín hiệu vi sai để truyền dữ liệu.
Có hai loại RS-485:
● RS-485 bán song công-có 2 chân.
● RS-485 song công hoàn toàn- có 4 chân.
Bạn có thể sử dụng-chế độ song công hoàn toàn khi cần gửi và nhận dữ liệu đồng thời. Ở chế độ bán song công-, bạn chỉ có thể gửi hoặc nhận dữ liệu tại bất kỳ thời điểm nào.
Dải điện áp trên đường dây là -7 V đến +12 V.
Không có loại đầu nối cụ thể nào cần thiết để triển khai giao thức RS-485, nhưng trong hầu hết các trường hợp, đầu nối DB9 hoặc khối đầu cuối được sử dụng.
Đầu nối RS-485 cụ thể có thể có cấu hình chân khác nhau. Bạn có thể xác định cấu hình thực tế dựa trên tài liệu được cung cấp kèm theo thiết bị.
Kết nối thiết bị RS{2}}485 với 2 chân-Phân bổ chân RS-485 bán song công
Kết nối thiết bị RS{2}}485 với 4 chân-Phân bổ chân RS-485 song công hoàn toàn
Nhiều bộ chuyển đổi RS-485 ngày nay tương thích với RS-422, vì vậy, bạn sẽ thường thấy các tín hiệu có nhãn T/R+ và T/R- trên các bộ chuyển đổi này, tương ứng với A+ và B- của RS-485.
③ Cấu trúc liên kết
RS-485 hỗ trợ cả cấu hình hai{2}}dây và bốn{4}}dây. Cấu hình bốn dây-được giới hạn cho giao tiếp điểm-tới{7}}điểm và ngày nay hiếm khi được sử dụng; cấu hình hai dây được sử dụng phổ biến hơn. Cấu hình này sử dụng cấu trúc liên kết bus, cho phép kết nối tối đa 32 nút trên một bus.
Giống như I²C, bus RS{1}}485 hoạt động ở chế độ phụ-chính. Nó hỗ trợ cả chế độ phụ-điểm đến{5}}điểm đơn{6}}nô lệ và chế độ đa-nô lệ, nhưng không hỗ trợ chế độ nhiều chủ.
