RS-485收发的零延时转换电路
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:572
由于它使用一对双绞线传送差分信号，属半双工通信，所以需要进行接收和发送状态的转换。一般的8脚ttl电平到rs-485电平转换芯片的引脚定义如图1所示。
其中，引脚意义如下：
ro——接收数据的 ttl电平输出；
——低电平有效的接收允许；
de——高电平有效的发送允许；
di——发送数据的ttl电平输入；
a——485差分信号的正向端；
b——485差分信号的反向端。
在rs-485电路设计中，通常将和de短接，用1根信号线来控制，这样可以做到收发的切换。
rs-485芯片通常处于接收状态。当要发送数据时，由程序控制/de 变为高电平，然后uart单元发送数据，程序要等待发送完毕后，再将rs-485芯片转换到接收状态。发送完毕的标志一般由uart的特定寄存器提供状态指示，程序需要去查询。
在单片机电路中，一般用1根i/o线来控制rs-485芯片的接收和发送状态的转换。这样需要由软件来控制 i/o引脚的电平，以达到控制rs-485收发转换的目的。
这样的控制方法造成rs-485通信存在以下问题：
鉴于以上情况，笔者经过探索和参照其它相关电路，设计了一种可以实现rs-485接收和发送零延时转换的电路，如图2所示。
当不发送数据时，ttl电平的tx信号为高电平，经v1反向为低电平，rs-485芯片处于接收状态。
当发送数据时，① 若tx为低电平，经v1反向后，de/为高电平，发送允许。此时由于di 接地，所以rs-485芯片的输出端a、b产生表示低电平的差分信号，低电平的tx被送出。② 若tx为高电平，经v1反向后，de/为低电平，rs-485芯片的a、b端处于高阻态。此时靠电阻r1和r2的下拉和上拉作用，使总线上产生正的差分信号，从而将tx的高电平信号送出。
由以上分析看出，在使用这个电路时，只要程序能保证不同时进行接收和发送的操作，即保证是半双工传送数据，程序不必用指令控制de/进行接收和发送的转换。转换由硬件本身完成。
发送高电平的过程中，由于rs-485芯片处于接收状态，此时的发送信号必须是在总线上其它节点发送数据时，才能将高电平信号送出。所以，仍需要软件设计中做好总线仲裁。
经过在没有严重干扰的实验室中的实验，在使用0.5mm2屏蔽平行线时，此电路的传送距离可达1200m。
由于它使用一对双绞线传送差分信号，属半双工通信，所以需要进行接收和发送状态的转换。一般的8脚ttl电平到rs-485电平转换芯片的引脚定义如图1所示。
其中，引脚意义如下：
ro——接收数据的 ttl电平输出；
——低电平有效的接收允许；
de——高电平有效的发送允许；
di——发送数据的ttl电平输入；
a——485差分信号的正向端；
b——485差分信号的反向端。
在rs-485电路设计中，通常将和de短接，用1根信号线来控制，这样可以做到收发的切换。
rs-485芯片通常处于接收状态。当要发送数据时，由程序控制/de 变为高电平，然后uart单元发送数据，程序要等待发送完毕后，再将rs-485芯片转换到接收状态。发送完毕的标志一般由uart的特定寄存器提供状态指示，程序需要去查询。
在单片机电路中，一般用1根i/o线来控制rs-485芯片的接收和发送状态的转换。这样需要由软件来控制 i/o引脚的电平，以达到控制rs-485收发转换的目的。
这样的控制方法造成rs-485通信存在以下问题：
鉴于以上情况，笔者经过探索和参照其它相关电路，设计了一种可以实现rs-485接收和发送零延时转换的电路，如图2所示。
当不发送数据时，ttl电平的tx信号为高电平，经v1反向为低电平，rs-485芯片处于接收状态。
当发送数据时，① 若tx为低电平，经v1反向后，de/为高电平，发送允许。此时由于di 接地，所以rs-485芯片的输出端a、b产生表示低电平的差分信号，低电平的tx被送出。② 若tx为高电平，经v1反向后，de/为低电平，rs-485芯片的a、b端处于高阻态。此时靠电阻r1和r2的下拉和上拉作用，使总线上产生正的差分信号，从而将tx的高电平信号送出。
由以上分析看出，在使用这个电路时，只要程序能保证不同时进行接收和发送的操作，即保证是半双工传送数据，程序不必用指令控制de/进行接收和发送的转换。转换由硬件本身完成。
发送高电平的过程中，由于rs-485芯片处于接收状态，此时的发送信号必须是在总线上其它节点发送数据时，才能将高电平信号送出。所以，仍需要软件设计中做好总线仲裁。
经过在没有严重干扰的实验室中的实验，在使用0.5mm2屏蔽平行线时，此电路的传送距离可达1200m。
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