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1 典型的RS422接口电路

图1 典型的RS422接口电路

2 典型的RS485接口电路

图2 典型的RS485接口电路

图3 全双工RS485接口电路拓扑

3 设计要点

(1)接口保护用途的TVS管D1-8,通常选择最大反向工作电压VRWM为5.0V的双向TVS管,如Diodes SMBJ5.0CA。

(2)DI和RO引脚都使用10k电阻上拉,是为防止误触发,产生误动作,因为“UART以一个前导“0”触发一次接收动作”。

(3)图 1所示,差分接收器的端接电阻一般取值120 Ω,来源于通常RS422/485传输线所用的特征阻抗约为120 Ω。图 3所示的RS485多点应用中,若在SCH&PCB设计时不清楚后期现场布线中哪两个设备距离最远,可在所有差分接收端都预留120 Ω端接电阻,以便后期现场应用时通过拨码开关选择性接入。

(4)由于RS422/485差分接收器的特性是,VIA - VIB的绝对值必须大于200 mV,否则无法正确识别高低电平。所以,图 1所示,当使用3.3V电源时,故障安全偏置电阻R5和R6最大取值为930 Ω;当使用5.0V电源时,R5和R6最大取值为1440 Ω。
说明:故障安全偏置电阻,是为了解决“总线空闲、开路或短路”情况下,接收端状态不确定的问题。由于RS422只支持点对点应用,且故障安全偏置电阻只需要在接收端使用,所以图 1和图 2电路,R3-4不是必要的,R5-6和R12-15是必要的。

(5)图 1所示,在RS422点对点应用中,两端的差分接收器都需要120 Ω并联端接电阻。图 3所示,在RS485多点应用中,只需在最远的两点接收端使用120 Ω并联端接电阻,中间各支路不需要。

(6)图 2和图 3所示,各支路的A&B引脚和Z&Y引脚都串联0R电阻,当某路故障时将RS485总线拉低时,逐一断开电阻,方便排查故障。

(7)SCH&PCB设计时,两个设备间的RS422/485通信线,除了两对差分线外,至少需要一根地线,防止共模电压超出规定的范围而导致通信故障。

(8)有选择的情况下,RS422/485通信电缆中,信号线不应与电源线并行或尽量远离电源线,若无法避免,信号线最好使用带屏蔽的双绞线。且现场布线,采用菊花链拓扑,不采用星形或环形拓扑,以免因反射等因素导致通信错误。

@2022-01-21 09:29:57;

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