ＲＳ－４８５總線的理論 ＲＳ－４８５　總線的理論與實踐 摘　要：闡述了　ＲＳ－４８５　總線規范，描述了影響　ＲＳ－４８５　總線通信速率和通信可靠性的　三個因素，　同時提出了相應的解決方法并討論了總線負載能力和傳輸距離之間的具體關　系。　關鍵詞：ＲＳ－４８５　現場總線　信號衰減　信號反射　當前自動控制系統中常用的網絡，如現場總線　ＣＡＮ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＩＮＴＥＲＢＵＳ－Ｓ　以及　Ａ　ＲＣＮｅｔ　的物理層都是基于　ＲＳ－４８５　的總線進行總結和研究。 一、ＥＩＡ　ＲＳ－４８５　標準　在自動化領域，隨著分布式控制系統的發展，迫切需要一種總線能適合遠距離的數字通　信。在　ＲＳ－４２２　標準的基礎上，ＥＩＡ　研究出了一種支持多節點、遠距離和接收高靈敏度　的　ＲＳ－４８５　總線標準。　ＲＳ－４８５　標準采有用平衡式發送，差分式接收的數據收發器來驅動總線，具體規格要　求：　１．接收器的輸入電阻　ＲＩＮ≥１２ｋΩ　２．驅動器能輸出±７Ｖ　的共模電壓　３．輸入端的電容≤５０ｐＦ　４．在節點數為　３２　個，配置了　１２０Ω　的終端電阻的情況下，驅動器至少還　能輸出電壓　１．５Ｖ（終端電阻的大小與所　用雙絞線的參數有關） ５．接收器的輸入靈敏度為　２００ｍＶ　（Ｖ＋）（Ｖ－）　（即　≥０．２Ｖ，　表示信號“０”；　（Ｖ＋）－（Ｖ－）≤－０．２Ｖ，表示信　號“１”） 因為　ＲＳ－４８５　的遠距離、多節點（３２　個）以及傳輸線成本低的特性，使得　ＥＩＡ　Ｒ　Ｓ－４８５　成為工業應用中數據傳輸的首選標準。 二、影響　ＲＳ－４８５　總線通訊速度和通信可靠性的三個因素　１、在通信電纜中的信號反射　在通信過程中，有兩種信號因導致信號反射：阻抗不連續和阻抗不匹配。　阻抗不連續，信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會　引起反射，如圖　１　所示。這種信號反射的原理，與光從一種媒質進入另一種媒質要引起　反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗　同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的，因此， 在通訊電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻，如圖　２　所示。 從理論上分析，在傳輸電纜的末端只要跨接了與電纜特性阻抗相匹配的終端電阻，就再　也不會出現信號反射現象。但是，在實現應用中，由于傳輸電纜的特性阻抗與通訊波特　率等應用環境有關，特性阻抗不可能與終端電阻完全相等，因此或多或少的信號反射還　會存在。　引起信號反射的另個原因是數據收發器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。　這種原因引起的　反射，主要表現在通訊線路處在空閑方式時，整個網絡數據混亂。　信號反射對數據傳輸的影響，歸根結底是因為反射信號觸發了接收器輸入端的比較器，　使接收器收到了錯誤的信號，導致　ＣＲＣ　校驗錯誤或整個數據幀錯誤。