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ＲＳ－４８５总线的理论 ＲＳ－４８５　总线的理论与实践 摘　要：阐述了　ＲＳ－４８５　总线规范，描述了影响　ＲＳ－４８５　总线通信速率和通信可靠性的　三个因素，　同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关　系。　关键词：ＲＳ－４８５　现场总线　信号衰减　信号反射　当前自动控制系统中常用的网络，如现场总线　ＣＡＮ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ、ＩＮＴＥＲＢＵＳ－Ｓ　以及　Ａ　ＲＣＮｅｔ　的物理层都是基于　ＲＳ－４８５　的总线进行总结和研究。 一、ＥＩＡ　ＲＳ－４８５　标准　在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，迫切需要一种总线能适合远距离的数字通　信。在　ＲＳ－４２２　标准的基础上，ＥＩＡ　研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度　的　ＲＳ－４８５　总线标准。　ＲＳ－４８５　标准采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具体规格要　求：　１．接收器的输入电阻　ＲＩＮ≥１２ｋΩ　２．驱动器能输出±７Ｖ　的共模电压　３．输入端的电容≤５０ｐＦ　４．在节点数为　３２　个，配置了　１２０Ω　的终端电阻的情况下，驱动器至少还　能输出电压　１．５Ｖ（终端电阻的大小与所　用双绞线的参数有关） ５．接收器的输入灵敏度为　２００ｍＶ　（Ｖ＋）（Ｖ－）　（即　≥０．２Ｖ，　表示信号“０”；　（Ｖ＋）－（Ｖ－）≤－０．２Ｖ，表示信　号“１”） 因为　ＲＳ－４８５　的远距离、多节点（３２　个）以及传输线成本低的特性，使得　ＥＩＡ　Ｒ　Ｓ－４８５　成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响　ＲＳ－４８５　总线通讯速度和通信可靠性的三个因素　１、在通信电缆中的信号反射　在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。　阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会　引起反射，如图　１　所示。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起　反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗　同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此， 在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻，如图　２　所示。 从理论上分析，在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻，就再　也不会出现信号反射现象。但是，在实现应用中，由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特　率等应用环境有关，特性阻抗不可能与终端电阻完全相等，因此或多或少的信号反射还　会存在。　引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。　这种原因引起的　反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。　信号反射对数据传输的影响，归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器，　使接收器收到了错误的信号，导致　ＣＲＣ　校验错误或整个数据帧错误。