RS485使用手冊(cè)與指南.doc

廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)3873097738730977Fax：38730925目 錄第 1 章1.11.2RS-485 選型及應(yīng)用指南 .1RS-232/422/485 標(biāo)準(zhǔn) .11.1.1 RS-232 標(biāo)準(zhǔn) .21.1.2 RS-422/485 標(biāo)準(zhǔn) .2RS-485/RS-422 芯片 .51.2.1增強(qiáng)型低功耗半雙工 RS-485 收發(fā)器SP481E/SP485E .71.2.2 1/10 單位負(fù)載 RS-485 收發(fā)器SP481R/SP485R .101.2.3 +3.3V 低功耗半雙工 RS-485 收發(fā)器SP3481/SP34增強(qiáng)型低功耗全雙工 RS-422 收發(fā)器SP490E/SP491E .151.2.5 +3.3V 低功耗全雙工 RS-422 收發(fā)器SP3490/SP3491.201.3RS-485 接口電路 ..2基本 RS-485 電路.22隔離 RS-485 電路.1.3.3 上電抑制電路.241.3.4 RS-485 自動(dòng)換向電路.24RS-485 通訊協(xié)議 .251.4.1 ModBus 協(xié)議(RTU 模式).251.4.2 多功能電能表通訊規(guī)約(DL/T645-1997) .27RS-485 程序設(shè)計(jì) .281.5.1 RS-485 接口電路.281.5.2 通訊規(guī)約.281.5.3 程序設(shè)計(jì)流程圖.291.5.4 數(shù)據(jù)接收部分.291.5.5 命令執(zhí)行部分.291.5.6 數(shù)據(jù)發(fā)送部分.301.5.7 RS-485 程序清單.31RS-485 應(yīng)用要點(diǎn) .3.21.6.3合理選用芯片.38終端匹配電阻.39應(yīng)用層通信協(xié)議.391.6.4 3V-5V 系統(tǒng)的連接.3.6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù).40節(jié)點(diǎn)與主干距離.401.6.7 RS-485 系統(tǒng)的常見故障及處理方法.401.6.8 RS-422 與 RS-485 的網(wǎng)絡(luò)拓樸 .411.6.9 RS-422 與 RS-485 的接地問(wèn)題 .411.6.10 RS-422 與 RS-485 的瞬態(tài)保護(hù) .421.7參考文獻(xiàn).43i本頁(yè)已使用福昕閱讀器進(jìn)行編輯。福昕軟件（），版權(quán)所有，廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)38730977 38730977 Fax：38730925 第1章RS-485 選型及應(yīng)用指南通常的微處理器都集成有 1 路或多路硬件 UART 通道，可以非常方便地實(shí)現(xiàn)串行通訊。在工業(yè)控制、電力通訊、智能儀表等領(lǐng)域中，也常常使用簡(jiǎn)便易用的串行通訊方式作為數(shù)據(jù)交換的手段。但是，在工業(yè)控制等環(huán)境中，常會(huì)有電氣噪聲干擾傳輸線路，使用 RS-232 通訊時(shí)經(jīng)常因外界的電氣干擾而導(dǎo)致信號(hào)傳輸錯(cuò)誤；另外，RS-232 通訊的最大傳輸距離在不增加緩沖器的情況下只可以達(dá)到 15 米。為了解決上述問(wèn)題，RS-485/422 通訊方式就應(yīng)運(yùn)而生了。本章將詳細(xì)介紹 RS-485/422 原理與區(qū)別、元件選擇、參考電路、通訊規(guī)約、程序設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用要點(diǎn)，以及在產(chǎn)品實(shí)踐中總結(jié)出的一些經(jīng)驗(yàn)、竅門。1.1RS-232/422/485 標(biāo)準(zhǔn)RS-232、RS-422 與 RS-485 最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的。RS-232在 1962 年發(fā)布，命名為 EIA-232-E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。RS-422是由 RS-232 發(fā)展而來(lái)，它是為彌補(bǔ) RS-232 之不足而提出的。為改進(jìn) RS-232 通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS-422 定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到 10Mbps，傳輸距離延長(zhǎng)到 4000 英尺（速率低于 100kbps 時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多 10 個(gè)接收器。RS-422 是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為 TIA/EIA-422-A 標(biāo)準(zhǔn)。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA 又于 1983 年在 RS-422 基礎(chǔ)上制定了 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，后命名為 TIA/EIA-485-A 標(biāo)準(zhǔn)。由于 EIA 提出的建議標(biāo)準(zhǔn)都是以“RS”作為前綴，所以在通訊工業(yè)領(lǐng)域，仍然習(xí)慣將上述標(biāo)準(zhǔn)以 RS 作前綴稱謂。RS-232、RS-422 與 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。但由于 PC 上的串行數(shù)據(jù)通訊是通過(guò) UART 芯片(較老版本的 PC 采用 I8250 芯片或 Z8530 芯片)來(lái)處理的，其通訊協(xié)議也規(guī)定了串行數(shù)據(jù)單元的格式（8-N-1 格式）：1 位邏輯 0 的起始位，6/7/8 位數(shù)據(jù)位，1 位可選擇的奇(ODD)/偶(EVEN)校驗(yàn)位，1/2 位邏輯 1 的停止位?；?PC 的 RS-232、RS-422 與 RS-485標(biāo)準(zhǔn)均采用同樣的通訊協(xié)議。表格 0-1 列出了 RS-232、RS-422、RS-485 通訊方式的區(qū)別。表格 0-1 RS-232、RS-422、RS-485 的區(qū)別1標(biāo)準(zhǔn)RS-232RS-422RS-485工作方式單端差分差分節(jié)點(diǎn)數(shù)1 收、1 發(fā)1 發(fā) 10 收1 發(fā) 32 收最大傳輸電纜長(zhǎng)度50 英尺4000 英尺4000 英尺最大傳輸速率20Kbps10Mbps10Mbps最大驅(qū)動(dòng)輸出電壓+/-25V-0.25V+6V-7V+12V發(fā)送器輸出信號(hào)電平(負(fù)載最小值)負(fù)載+/-5V+/-15V2.0V1.5V發(fā)送器輸出信號(hào)電平(空載最大值)空載+/-25V6V6V僅供試用。本頁(yè)已使用福昕閱讀器進(jìn)行編輯。福昕軟件（），版權(quán)所有，廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)38730977 38730977 Fax：38730925 1.1.1RS-232 標(biāo)準(zhǔn)RS-232 被定義為一種在低速率、近距離串行通訊的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。RS-232 的電氣標(biāo)準(zhǔn)電平為邏輯“0”時(shí)：+3V+15V；電平為邏輯“1”時(shí)：-3V-15V；未定義區(qū)：3V3V。在此區(qū)域內(nèi)的信號(hào)處理將由通訊接口的 RS-232 收發(fā)器決定。1.1.2 RS-422/485 標(biāo)準(zhǔn)RS-422/485 標(biāo)準(zhǔn)的全稱為 TIA/EIA-422-B 和 TIA/EIA-485 串行通訊標(biāo)準(zhǔn)。RS-422/485標(biāo)準(zhǔn)與 RS-232 標(biāo)準(zhǔn)不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式（Differential Driver Mode），也稱作平衡傳輸。由于 RS-422/485 標(biāo)準(zhǔn)在電氣特性上非常相近，在傳輸方式上有所區(qū)別；為便于理解，下面將主要介紹應(yīng)用比較普遍的 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)，并簡(jiǎn)單介紹 RS-422 標(biāo)準(zhǔn)與 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別。1 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）于 1983 年制訂并發(fā)布 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)通訊工業(yè)協(xié)會(huì)（TIA）修訂后命名為 TIA/EIA-485-A，習(xí)慣地稱之為 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)。RS-485 標(biāo)準(zhǔn)是為彌補(bǔ) RS-232 通信距離短、速率低等缺點(diǎn)而產(chǎn)生的。RS-485 標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了平衡發(fā)送器和接收器的電特性，而沒(méi)有規(guī)定接插件、傳輸電纜和應(yīng)用層通信協(xié)議。RS-485 標(biāo)準(zhǔn)與 RS-232 不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式（Differential Driver Mode），也稱作平衡傳輸，它使用一對(duì)雙絞線，將其中一線定義為 A，另一線定義為 B，如圖 1-1所示。圖 1-1 RS-485 發(fā)送器的示意圖通常情況下，發(fā)送發(fā)送器 A、B 之間的正電平在+2+6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)；負(fù)電平在-2-6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號(hào)地 C。在 RS-485 器件中，一般還有一個(gè)“使能”控制信號(hào)?！笆鼓堋毙盘?hào)用于控制發(fā)送發(fā)送器與傳輸線的切斷與連接，當(dāng)“使能”端起作用2發(fā)送器負(fù)載阻抗()3K7K10054擺率(最大值)30V/sN/AN/A接收器輸入電壓范圍15V-10V+10V-7V+12V接收器輸入門限3V200mV200mV接收器輸入電阻()3K7K4K(最小)12K發(fā)送器共模電壓-3V+3V-1V+3V接收器共模電壓-7V+7V-7V+12V僅供試用。本頁(yè)已使用福昕閱讀器進(jìn)行編輯。福昕軟件（），版權(quán)所有，廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)38730977 38730977 Fax：38730925 時(shí)，發(fā)送發(fā)送器處于高阻狀態(tài)，稱作“第三態(tài)”，它是有別于邏輯“1”與“0”的第三種狀態(tài)。對(duì)于接收發(fā)送器，也作出與發(fā)送發(fā)送器相對(duì)的規(guī)定，收、發(fā)端通過(guò)平衡雙絞線將 A-A與 B-B 對(duì)應(yīng)相連。當(dāng)在接收端 A-B 之間有大于+200mV 的電平時(shí)，輸出為正邏輯電平；小于-200mV 時(shí)，輸出為負(fù)邏輯電平。在接收發(fā)送器的接收平衡線上，電平范圍通常在 200mV至 6V 之間。參見圖 1-2 所示。圖 1-2 RS-485 接收器的示意圖定義邏輯 1（正邏輯電平）為 BA 的狀態(tài)，邏輯 0（負(fù)邏輯電平）為 AB 的狀態(tài)，A、B 之間的壓差不小于 200mV。TIA/EIA-485 串行通訊標(biāo)準(zhǔn)的性能如表格 1-2 所示：表格 1-2 TIA/EIA-485 通訊方式的性能RS-485 標(biāo)準(zhǔn)的最大傳輸距離約為 1219 米，最大傳輸速率為 10Mbps。通常，RS-485 網(wǎng)絡(luò)采用平衡雙絞線作為傳輸媒體。平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，只有在 20kbps 速率以下，才可能使用規(guī)定最長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般來(lái)說(shuō)，15 米長(zhǎng)雙絞線最大傳輸速率僅為 1Mbps。注意：并不是所有的 RS-485 收發(fā)器都能夠支持高達(dá) 10Mbps 的通訊速率。如果采用光電隔離方式，則通訊速率一般還會(huì)受到光電隔離器件響應(yīng)速度的限制。RS-485 網(wǎng)絡(luò)采用直線拓樸結(jié)構(gòu)，需要安裝 2 個(gè)終端匹配電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗（一般取值為 120）。在矩距離、或低波特率波數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可不需終端匹配3規(guī)格TIA/EIA-485傳輸模式平衡電纜長(zhǎng)度90Kbps4000 ft（1200m）電纜長(zhǎng)度10Mbps50 ft（15m）數(shù)據(jù)傳輸速度10 Mbps最大差動(dòng)輸出 6V最小差動(dòng)輸出 1.5V接收器敏感度0.2 V發(fā)送器負(fù)載（歐姆）60最大發(fā)送器數(shù)量32 單位負(fù)載最大接收器數(shù)量32 單位負(fù)載僅供試用。廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)3873097738730977Fax：38730925電阻，即一般在 300 米以下、19200bps 不需終端匹配電阻。終端匹配電阻安裝在 RS-485 傳輸網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)端點(diǎn)，并聯(lián)連接在 A-B 引腳之間。RS-485 標(biāo)準(zhǔn)通常被用作為一種相對(duì)經(jīng)濟(jì)、具有相當(dāng)高噪聲抑制、相對(duì)高的傳輸速率、傳輸距離遠(yuǎn)、寬共模范圍的通信平臺(tái)。同時(shí)，RS-485 電路具有控制方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。在過(guò)去的 20 年時(shí)間里，建議性標(biāo)準(zhǔn) RS-485 作為一種多點(diǎn)差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范，被應(yīng)用在許多不同的領(lǐng)域，作為數(shù)據(jù)傳輸鏈路。目前，在我國(guó)應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)中，RS-485半雙工異步通信總線也是被各個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)廣泛使用的數(shù)據(jù)通信總線。但是基于在 RS-485 總線上任一時(shí)刻只能存在一個(gè)主機(jī)的特點(diǎn)，它往往應(yīng)用在集中控制樞紐與分散控制單元之間。2RS-422 標(biāo)準(zhǔn)RS-422 標(biāo)準(zhǔn)的全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的電氣特性。圖 1-3 是典型的 RS-422 四線接口。實(shí)際上還有一根信號(hào)地線，共 5 根線通訊線。et圖 1-3 RS-422 標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口由于 RS-422 接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送器因此比 RS-232 更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)，最多可接 10 個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為從設(shè)備（Salve），從設(shè)備之間不能通信，所以 RS-422 支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的雙向通信。接收器輸入阻抗為 4k，故發(fā)端最大負(fù)載能力是 104k+100（終接電阻）。RS-422 四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必須的信號(hào)交換均可以按軟件方式（XON/XOFF 握手）或硬件方式（一對(duì)單獨(dú)的雙絞線）實(shí)現(xiàn)。RS-422 的最大傳輸距離為 4000 英尺（約 1219 米），最大傳輸速率為 10Mbps。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在 20kbps 速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般 100 米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為 1Mbps。RS-422 需要安裝一個(gè)終接電阻，要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗（一般取值為120 歐）。在短距離、或低波特率數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可不安裝終接電阻，即一般在 300 米以下不安裝終接電阻。終接電阻安裝在傳輸電纜的最遠(yuǎn)端。TIA/EIA-422 串行通訊標(biāo)準(zhǔn)的性能如表格 1-3 所示：表格 1-3TIA/EIA-422 通訊方式的性能4規(guī)格TIA/EIA-422傳輸模式平衡電纜長(zhǎng)度90Kbps4000 ft（1200m）電纜長(zhǎng)度10Mbps50 ft（15m）數(shù)據(jù)傳輸速度10 Mbps最大差動(dòng)輸出10 V廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)3873097738730977Fax：387309251.2RS-485/RS-422 芯片作為一種常用的通訊接口器件，RS-485/RS-422 芯片可以在許多半導(dǎo)體公司的“標(biāo)準(zhǔn)接口器件”欄目中“收發(fā)器”類元件中找到對(duì)應(yīng)的型號(hào)；比如 Sipex 公司(器件前綴為 SP)、Maxim 公司(器件前綴為 MAX)、TI 公司(器件前綴為 SN)、Intersil 公司(器件前綴為 ISL 或LTC)等各大半導(dǎo)體公司。作為一個(gè)生產(chǎn)接口器件的國(guó)際廠商，Sipex 公司的許多型號(hào) RS-485/RS-422 芯片都可以與全球其他半導(dǎo)體廠商的 RS-485/RS-422 芯片直接代換使用，引腳完全兼容，且具有非常良好的性價(jià)比。下面，將主要講解 Sipex 公司 RS-485/RS-422 收發(fā)器芯片的性能參數(shù)、應(yīng)用特點(diǎn)；并介紹在各實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合中，如何選擇適合的 RS-485/RS-422 芯片。表格 1-4 列出了比較常用的 Sipex 公司 RS-422/485 芯片。表格 1-4 Sipex 公司的常用 RS-422/485 芯片列表5型號(hào)方式.電源(V)額定電流(mA)速率(kbps)待機(jī)電流(A)總線節(jié)點(diǎn)FeaturesESD封裝SP481E半雙工50.910，000132低功耗關(guān)斷模式發(fā)送器短路保護(hù)15kV8 Pin PDIP8 Pin NSOICSP483E半雙工50.92501.032低功耗關(guān)斷模式速率限制功能15kV8 Pin PDIP8 Pin NSOISP485E半雙工50.910，000N/A32發(fā)送器短路保護(hù)15kV8 Pin PDIP8 Pin SOICSP481R半雙工50.51，0000.5400低功耗關(guān)斷模式發(fā)送器短路保護(hù)2kV8 Pin PDIP8 Pin NSOICSP485R半雙工50.51，0000.5400發(fā)送器短路保護(hù)2kV8 Pin PDIP8 Pin NSOICSP490E全雙工50.910，000N/A32發(fā)送器短路保護(hù)15kV8 Pin PDIP8 Pin SOICSP491E全雙工50.910，000N/A32發(fā)送器短路保護(hù)15kV14 Pin PDIP14 Pin NSOICSP490全雙工50.95，000N/A32發(fā)送器短路保護(hù)2kV8 Pin PDIP8 Pin NSOICSP491全雙工50.95，000N/A32發(fā)送器短路保護(hù)2kV14 Pin PDIP14 Pin NSOICSP3481半雙工3.3110,000132低功耗關(guān)斷模式高速2kV8 Pin PDIP8 Pin NSOIC最小差動(dòng)輸出2 V接收器敏感度0.2 V發(fā)送器負(fù)載（歐姆）100最大發(fā)送器數(shù)量1 單位負(fù)載最大接收器數(shù)量10 單位負(fù)載廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)3873097738730977Fax：38730925圖 1-4 總結(jié)了 Sipex 公司常用 RS-485/RS-422 芯片的命名規(guī)則；根據(jù)型號(hào)命名，用戶可以比較容易地判斷該型號(hào)芯片的特點(diǎn)與適用領(lǐng)域。圖 1-4Sipex 公司 RS-485/RS-422 芯片的命名規(guī)則6SP3483半雙工3.3.35250132低功耗關(guān)斷模式速率限制功能2kV8 Pin PDIP8 Pin NSOICSP3485半雙工3.3110,00010N/A發(fā)送器短路保護(hù)高速2kV8 Pin PDIP8 Pin NSOICSP3490全雙工3.3110,000N/A32高速2kV8 Pin PDIP8 Pin NSOICSP3491全雙工3.3110,0001032高速2kV14 Pin PDIP14 Pin NSOIC本頁(yè)已使用福昕閱讀器進(jìn)行編輯。福昕軟件（），版權(quán)所有，廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)38730977 38730977 Fax：38730925 1.1.112增強(qiáng)型低功耗半雙工 RS-485 收發(fā)器SP481E/SP485E特點(diǎn)單一的+5V 電源低功耗 BiCMOS 工藝制造發(fā)送器/接收器可使能多分支結(jié)構(gòu)（Mutli-Drop）配置低功耗關(guān)斷模式（SP481E）增強(qiáng)型 ESD 規(guī)范：15kV 人體放電模式（Human Body Model）15kV IEC1000-4-2 氣隙放電（Air Discharge）8kV IEC1000-4-2 接觸放電（Contact Discharge）芯片簡(jiǎn)介SP485E/SP481E 芯片是由業(yè)內(nèi)專業(yè)的通訊接口器件廠商 Sipex 公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的 ESD 保護(hù)增強(qiáng)型 RS-485 收發(fā)器，能夠直接替換通用的 RS-485 收發(fā)器。SP481E 和 SP485E 是一系列半雙工收發(fā)器，它們完全滿足 RS-485 和 RS-422 串行協(xié)議的要求，具有增強(qiáng)型 ESD 性能。增強(qiáng)的 ESD 使得 SP481E 和 SP485E 可承受15kV 人體放電模式（Human Body Model）和 IEC1000-4-2 接觸放電模式（Contact Discharge）。這兩個(gè)器件與 Sipex 的 SP481 和 SP485 的管腳互相兼容，同時(shí)兼容工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。和之前的版本一樣，SP481E 和 SP485E 承襲了 Sipex 的 BiCMOS 設(shè)計(jì)工藝，可實(shí)現(xiàn)低功耗操作，但不影響其它特性。它們完全符合 RS-45 和 RS-422 協(xié)議的要求，數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá) 10Mbps（帶負(fù)載）。SP481E 還包含低功耗關(guān)斷模式。3 引腳說(shuō)明w圖 1-5SP481E 和 SP485E 管腳配置（俯視圖）管腳功能7管腳#名稱描述12345678ROREDEDIGNDABVcc接收器輸出。接收器輸出使能（低電平有效）。發(fā)送器輸出使能（高電平有效）。發(fā)送器輸入。地連接。發(fā)送器輸出/接收器輸入反相。發(fā)送器輸出/接收器輸入反相。正電源電壓（4.75VVcc5.25V）僅供試用。廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)3873097738730977Fax：387309254表格 1-5格 1-6真值表發(fā)送功能真值表接收功能真值表5 功能分析描述(SP481E，SP485E)SP481E 和 SP485E 是半雙工差分收發(fā)器，完全滿足 RS-485 和 RS-422 的要求。它們由Sipex 特有的 BiCMOS 工藝制造而成。RS-485 標(biāo)準(zhǔn)理想地用于多分支（multi-drop）應(yīng)用和遠(yuǎn)程接口中。它允許在一條數(shù)據(jù)線上連接 32 個(gè)發(fā)送器和接收器，非常適合于多分支應(yīng)用。由于允許使用 4000 英尺長(zhǎng)的電纜，RS-485 收發(fā)器可以使用一個(gè)寬（7V+12V）共模方式范圍來(lái)調(diào)整零電位偏差。因?yàn)?RS-485是一個(gè)差分接口，所以傳輸數(shù)據(jù)時(shí)完全可以抑制來(lái)自發(fā)送線的干擾。發(fā)送器SP481E 和 SP485E 的輸出是差分輸出，滿足 RS-485 和 RS-422 標(biāo)準(zhǔn)?？蛰d時(shí)輸出電壓的范圍為 0V+5V。即使在差分輸出連接了 54負(fù)載的條件下，發(fā)送器仍可保證輸出電壓大于 1.5V。SP481E 和 SP485E 有一根使能控制線（高電平有效）。DE（Pin3）上的邏輯高電平將使能發(fā)送器的差分輸出。如果 DE（Pin3）為低，則發(fā)送器輸出呈現(xiàn)三態(tài)。SP481E 和 SP485E 發(fā)送器的數(shù)據(jù)傳輸速率至少為 10Mbps。接收器SP481E 和 SP485E 接收器的輸入是差分輸入，輸入靈敏度可低至200mV。接收器的輸入電阻通常為 15k（最小為 12k）。7V+12V 的寬共模方式范圍允許系統(tǒng)之間大的零電位偏差的存在。SP481E 和 SP485E 的接收器有一個(gè)三態(tài)使能腳。如果 RE （Pin2）為低，接收器使能，反之接收器禁止。SP481E 和 SP485E 接收器的數(shù)據(jù)傳輸速率至少為 10Mbps。兩者的接收器都有故障自動(dòng)保護(hù)（fail-safe）特性，該特性可以使得輸出在輸入懸空時(shí)為高電平狀態(tài)。SP481E 的關(guān)斷模式SP481E 可以工作在關(guān)斷模式。關(guān)斷狀態(tài)通過(guò)同時(shí)禁能發(fā)送器和接收器來(lái)使能。當(dāng) DE（Pin3）為低且 RE（Pin2）為高時(shí) SP481E 進(jìn)入關(guān)斷模式。關(guān)斷模式下，電源電流降至 1uA。8輸入輸出REDEDI線狀態(tài)BAX11無(wú)錯(cuò)誤01X10無(wú)錯(cuò)誤10X0XXZZX1X出錯(cuò)ZZ輸入輸出REDEA-BR00+0.2V1000.2V000輸入開路110XZ廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)3873097738730977Fax：38730925ESD 保護(hù)SP481E 系列器件為所有發(fā)送器輸出和接收器輸入管腳提供了 ESD 保護(hù)。由于在原有的器件上增加了 ESD 結(jié)構(gòu)，新的 SP481E 系列器件可用在多干擾的應(yīng)用和對(duì)靜電放電和瞬態(tài)變化敏感的環(huán)境中。增強(qiáng)型 ESD 保護(hù)使器件的輸入和輸出管腳至少可承受15kV 的靜電放電而不受到損壞，也不閉鎖。有以下方法可用于 ESD 測(cè)試：MIL-STD-883，Method 3015.7IEC1000-4-2 氣隙放電IEC1000-4-2 直接接觸放電人體放電模式已成為半導(dǎo)體最常用的 ESD 測(cè)試方法。該方法在 MIL-STD-883 中被規(guī)定為 Method 3015.7。這種 ESD 測(cè)試方法的前提是要模擬人體對(duì)靜電能量進(jìn)行存儲(chǔ)并將其釋放到某個(gè)集成電路。這個(gè)過(guò)程可通過(guò)圖 1-6 所示的電路進(jìn)行模擬。該方法用于在正常工作時(shí)（例如，IC 被用于頻率處理的制造應(yīng)用中）對(duì) IC 承受 ESD 瞬變的能力進(jìn)行測(cè)試。et圖 1-6 人體放電模式 ESD 測(cè)試電路IEC-1000-4-2，以前稱為 IEC801-2，通常用于設(shè)備和系統(tǒng)的 ESD 測(cè)試。對(duì)于系統(tǒng)廠商來(lái)說(shuō)，由于系統(tǒng)本身要面對(duì)外部環(huán)境和人為狀況，他們必須保證系統(tǒng)具有足夠的 ESD 保護(hù)能力。使用 IEC1000-4-2 方法的前提是：當(dāng) ESD 用于設(shè)備（正常情況下允許被操作）的點(diǎn)和面測(cè)試時(shí)要求系統(tǒng)必須能夠承受足夠大的靜電。如果 ESD 源直接跨接到連接器管腳上時(shí)，收發(fā)器 IC 將接收大部分的 ESD 電流。IEC1000-4-2 的測(cè)試電路見圖 1-7。IEC1000-4-2 包含2 種方法：氣隙放電法和接觸放電法。圖 1-7IEC1000-4-2 ESD 測(cè)試電路運(yùn)用氣隙放電法時(shí)，ESD 電壓直接加載到待測(cè)設(shè)備（EUT）。這樣來(lái)模擬一個(gè)被充電的人準(zhǔn)備將電纜連接到系統(tǒng)的后部，使用這種方法是為了在人接觸后面板前出現(xiàn)沖擊電流。在人接觸到系統(tǒng)之前，人身上的高能量電壓就通過(guò)一個(gè)弧形的通路釋放到系統(tǒng)的后面板。不論是直接釋放或通過(guò)空氣釋放，這部分能量主要是放電電流而非電壓。能量跟隨氣隙放電而變9廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司Tel：(020)3873097738730977Fax：38730925化，例如，實(shí)現(xiàn) ESD 電壓加載到系統(tǒng)的行進(jìn)速度和空氣的濕度都會(huì)改變放電電流。放電電流的上升時(shí)間也隨著行進(jìn)速度的變化而變化。接觸放電法通過(guò)將 ESD 電流直接釋放到 EUT 來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法可以降低 ESD 弧形通路帶來(lái)的不可預(yù)知性。由于能量不通過(guò)氣隙的弧形通路而直接傳輸，因此放電電流的上升時(shí)間是個(gè)常量。在諸如手持式系統(tǒng)的應(yīng)用中，ESD 電荷直接從設(shè)備的持有者釋放到設(shè)備。電流直接傳遞給設(shè)備的鍵盤或串口，然后經(jīng)過(guò) PCB 板最終到達(dá) IC。圖 1-6 和圖 1-7 是三種方法的典型 ESD 測(cè)試電路。開關(guān) 1（SW1）閉合時(shí) DC 電源首先對(duì) Cs 充電。電容充電完成后，開關(guān) 2（SW2）閉合開關(guān) 1（SW1）斷開。電容存儲(chǔ)的電壓經(jīng)過(guò)限流電阻 Rs 到達(dá)待測(cè)器件（DUT）。在 ESD 測(cè)試中，SW2 由脈沖信號(hào)控制以便待測(cè)器件能得到周期性的電壓。在人體放電模式中，限流電阻（Rs）和電源電容（Cs）分別是 1.5k和 100pF。對(duì)于IEC-1000-4-2 測(cè)試法，限流電