Giới Thiệu Chuẩn RS485 - Trung Tâm đào Tạo Thiết Kế Vi Mạch Semicon

Có thể bạn quan tâm

Trung tâm đào tạo thiết kế vi mạch Semicon

Create an account

Name:	*
Username:	*
E-mail:	*
Password:	*
Verify Password:	*
Fields marked with an asterisk (*) are required.

Create an account

HOME
CORPORATE
- About Semicon
- Management Team
- Partnership
OFFERINGS
- Verification
  - Digital Verification
- Software
- Training
  - Course Registration
  - Basic IC Design Course
  - Intermediate Design Course
  - High-class IC Design Course
  - SystemVerilog Course
  - VHDL Language Course
- Physical Design
- Embedded System
- IP Design Development
IC News
- Vietnamese IC News
- Technology IC Product News
IC Lectures
- ASIC Lectures
- IC Video Lectures
Careers
- Soft Skill Experiences
- ASIC Jobs
- IT Jobs
Contact Us
DOWNLOAD

Giới thiệu chuẩn RS485

Monday, 02 July 2018 20:13 Semicon Editor 01 E-mail

Khi một mạng cần phải chuyển các khối nhỏ thông tin trên một khoảng cách dài, RS-485 thường là chuẩn giao tiếp được lựa chọn. Các nút mạng có thể là máy tính cá nhân, vi điều khiển, hoặc bất kỳ thiết bị có khả năng truyền thông nối tiếp không đồng bộ. So với Ethernet và giao diện mạng khác, phần cứng vàgiao thức yêu cầu của RS-485 đơn giản hơn và rẻ hơn.

Có thể coi chuẩn RS485 là một phát triển của RS232 trong việc truyền dữ liệu nối tiếp. Những bộ chuyển đổi RS232/RS485 cho phép người dùng giao tiếp với bất kỳ thiết bị mà sử dụng liên kết nối tiếp RS232 thông qua RS485. Liên kết RS485 được hình thành cho việc thu nhận dữ liệu ở khoảng cách xa và điều khiển cho những ứng dụng. Những đặc điểm nổi trội của RS485 là nó có thể hỗ trợ một mạng lên tới 32 trạm thu phát trên cùng một đường truyền, tốc độ baud có thể lên tới 115.200 cho một khoảng cách là 4000feet (1200m).

Với kiểu truyền cân bằng và các dây được xoắn lại với nhau nên khi nhiễu xảy ra ở dây này thì cũng xảy ra ở dây kia, tức là hai dây cùng nhiễu giống nhau. Điều này làm cho điện áp sai biệt giữa hai dây thay đổi không đáng kể nên tại nơi thu vẫn nhận được tín hiệu đúng nhờ tính năng đặc biệt của bộ thu đã loại bỏ nhiễu. Liên kết RS485 được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nơi mà môi trường nhiễu khá cao và sự tin tưởng vào tính ổn định của hệ thống là điều quan trọng. Bên cạnh đó khả năng truyền thông qua khoảng cách xa ở tốc độ cao cũng rất được quan tâm, đặc biệt là tại những nơi mà có nhiều trạm giao tiếp được trải ra trên diện rộng.

Thông số	Điều kiện	Min	Max	Đơn vị
Áp ngõ ra điều khiển khi hở mạch		1.5 -1.5	6 -6	V V
Áp ngõ ra điều khiển khi có tải	RL=100Ω	1.5 -1.5	5 -5	V V
Dòng ngắn mạch ngõ ra điều khiển	1 ngõ ra nối với điểm chung		±250	mA
Thời gian cạnh lên ngõ ra điều khiển	RL=54Ω CL=50pF		30	% Độ rộng bit
Áp kiểu chung điều khiển	RL = 54Ω		±3	±V
Ngưỡng nhạy thu và	-7V ≤ VCM ≤ 12V		±200	mV
Phạm vi áp kiểu chung thu vào		-7	12	V
Tổng trở ngõ vào phía thu		12		KΩ

Bảng1: Bảng tóm tắt thông số của RS485

1. Một số vấn đề liên quan đến chuẩn RS485.

1.1 Truyền dẫn cân bằng.

Hệ thống truyền dẫn cân bằng gồm có hai dây tín hiệu A,B nhưng không có dây mass. Sở dĩ được gọi là cân bằng là do tín hiệu trên dây này ngược với tín hiệu trên dây kia. Nghĩa là dây này đang phát mức cao thì dây kia phải đang phát mức thấp và ngược lại.

Hình 1: Kiểu truyền cân bằng 2 dây

1.2 Mức tín hiệu.Với hai dây A, B truyền dẫn cân bằng, tín hiệu mức cao TTL được quy định khi áp của dây A lớn hơn dây B tối thi ểu là 200mV, tín hiệu mức thấp TTL được quy định khi áp của dây A nhỏ hơn dây B tối thiểu cũng là 200mV. Nếu điện áp VAB mà nằm trong khoảng -200mV < VAB< 200mV thì tín hiệu lúc này được xem như là rơi vào vùng bất định. Điện thế của mỗi dây tín hiệu so với mass bên phía thu phải nằm trong khoảng –7V đến +12V.

Hình 2: Tín hiệu trên 2 dây của hệ thống cân bằng

1.3 Cặp dây xoắn.Như chính tên gọi của nó, cặp dây xoắn (Twisted-pair wire) đơn giản chỉ là cặp dây có chiều dài bằng nhau và được xoắn lại với nhau. Sử dụng cặp dây xoắn sẽ giảm thiểu được nhiễu, nhất là khi truyền ở khoảng cách xa và với tốc độ cao.

1.4 Trở kháng đặc tính cặp dây xoắn.Phụ thuộc vào hình dáng và chất liệu cách điện của dây mà nó sẽ có một trở kháng đặc tính (Characteristic impedence -Zo), điều này thường được chỉ rõ bởi nhà sản xuất. Theo như khuyến cáo thì trở kháng đặc tính của đường dây vào khoảng từ 100 - 120Ω nhưng không phải lúc nào cũng đúng như vậy.

Hình 3 : Cặp dây xoắn trong RS485.

1.5 Điện áp kiểu chung.Tín hiệu truyền dẫn gồm hai dây không có dây mass nên chúng c ần được tham chiếu đến một điểm chung, điểm chung lúc này có thể là mass hay bất kì một mức điện áp cho phép nào đó. Điện áp kiểu chung (Common-mode voltage -VCM) về mặt toán học được phát biểu như là giá trị trung bình của hai điện áp tín hiệu được tham chiếu với mass hay một điểm chung.

Hình 4 : Cách xác định áp kiểu chung

1.6 Vấn đề nối đất.Tín hiệu trên hai dây khi được tham chiếu đến điểm chung là đất (Ground) thì khi đó nó cần được xem xét kỹ lưỡng. Lúc này bộ nhận sẽ xác định tín hiệu bằng cách tham chiếu tín hiệu đó với đất của nơi nhận, nếu đất giữa nơi nhận và nơi phát có một sự chênh lệch điện thế vượt qua ngưỡng cho phép thì tín hiệu thu được sẽ bị sai hoặc phá hỏng thiết bị. Điều này cho thấy mạng RS485 gồm hai dây nhưng có tới ba mức điện áp được xem xét. Do đất là một vật dẫn điện không hoàn hảo nên nó có một điện trở xác định, gây ra chênh lệch điện thế từ điểm này tới điểm kia, đặc biệt là tại các vùng có nhiều sấm sét, máy móc tiêu thụ dòng lớn, những bộ chuyển đổi được lắp đặt và có nối đất.

Chuẩn RS485 cho phép chênh lệch điện thế đất lên tới 7V, lớn hơn 7V là không được. Như vậy đất là điểm tham chiếu không đáng tin tưởng và một cách tốt hơn cho việc truyền tín hiệu lúc này là ta đi thêm một dây thứ ba, nó sẽ được nối mass tại nguồn cung cấp để dùng làm điện áp tham chiếu.1.7 Điện trở đầu cuối.Điện trở đầu cuối (Terminating Resistor) đơn giản là điện trở được đặt tại hai điểm tận cùng kết thúc của đường truyền. Giá trị của điện trở đầu cuối lí tưởng là bằng giá trị trở kháng đặc tính của đường dây xoắn, thường thì vào khoảng 100 - 120Ω.

Hình 5: Cách đặt điện trở đầu cuối RT trong RS485.

Nếu điện trở đầu cuối không phù hợp với giá trị trở kháng đặc tính của đường dây thì nhiễu có thể xảy ra do có sự phản xạ xuất hiện trên đường truyền, nhiễu ở mức độ nhỏ thì không sao nhưng nếu ở mức độ lớn thì có thể làm tín hiệu bị sai lệch. Sau đây là hình minh họa dạng tín hiệu thu được khi dùng hai điện trở đầu cuối khác nhau.

Hình 6 : Tín hiệu RS485 thu được tương ứng với 2 giá trị điện trở RT.

1.8 Phân cực đường truyền.Khi mạng RS485 ở trạng thái rảnh thì tất cả các khối thu đều ở trạng thái lắng nghe đường truyền và tất cả khối phát đều ở trạng thái tổng trở cao cách li với đường truyền. Lúc này trạng thái của đường truyền được xem là bất định.Nếu -200mV ≤ VAB ≤ 200mV thì trạng thái logic tại ngõ ra khối thu sẽ mang giá trị của bit cuối cùng nhận được. Điều này không đảm bảo vì đường truyền rảnh trong truyền dữ liệu nối ti ếp đòi hỏi phải ở mức cao để khối thu không hiểu nhầm là có dữ liệu xuất hiện trên đường truyền.

Để duy trì trạng thái mức cao khi đường truyền rảnh thì việc phân cực đường truyền (Biasing) phải được thực hiện. Một điện trở R kéo lên nguồn ở đường A và một điện trở R kéo xuống mass ở đường B sao cho VAB ≥ 200mV sẽ ép đường truyền lên mức cao.

Hình 7: Phân cực cho đường truyền RS485.

Bạn Có Đam Mê

Với Vi Mạch hay Nhúng

Bạn M

ốn Trau Dồi Thêm Kĩ Năng

Mong Muốn Có Thêm Cơ Hội Trong Công Việc
Và Trở Thành Một Người Có Giá Trị Hơn

Bạn

Chưa Biết Phương Thức Nào Nhanh Chóng Để Đạt Được Chúng

Hãy Để Chúng Tôi Hỗ Trợ Cho Bạn.

SEMICON

Hotline: 0972.800.931 - 0938.838.404 (Mr Long)

Last Updated ( Wednesday, 08 August 2018 19:13 )

;

HỌC VIÊN LỚP SƠ CẤP TẠI SEMICON ĐÃ HOÀN THÀNH KHÓA HỌC & NHẬN CHỨNG CHỈ ;

Giải nhất thiết kế vi mạch TP HCM - Đề tài về chip RISC-V ;

Từ sinh viên xuất sắc của MIT, người phụ nữ làm rung chuyển ngành công nghệ chip: Đưa công ty khỏi bờ vực phá sản, trở thành huyền thoại chấn động ngành công nghệ ;