RS-485協(xié)議，也稱為TIA-485 或 EIA-485，是為通信協(xié)議定義驅(qū)動器和接收器電氣特性的標(biāo)準(zhǔn)。開放系統(tǒng)互連 (OSI) 模型試圖描述通信系統(tǒng)的各個(gè)層，從最終應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)層，最后到物理層，
圖1：開放系統(tǒng)互連 (OSI) 模型
OSI 模型的物理層負(fù)責(zé)在設(shè)備和物理傳輸介質(zhì)之間傳輸原始數(shù)據(jù)。它處理電信號到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，同時(shí)定義電壓、時(shí)序、數(shù)據(jù)速率等。
RS-485使用兩條信號線“A”和“B”，兩條信號線必須是平衡和差分的。平衡信號是在雙絞線電纜中共享一對的兩條線，每條線上的阻抗相同。除了線路的匹配阻抗外，接收器和發(fā)射器還必須有匹配的阻抗。下圖顯示了一個(gè)典型的多點(diǎn)RS-485通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中每個(gè)設(shè)備都有一個(gè)區(qū)分RS-485 收發(fā)器，設(shè)備之間的鏈路由雙絞線電纜和終端電阻組成。
在數(shù)據(jù)鏈路層，RS-485通常使用UART串口進(jìn)行串行通信，UART主機(jī)以全雙工方式驅(qū)動和接收串行通信。它連接到構(gòu)成物理層的RS-485差分收發(fā)器，并將信號轉(zhuǎn)換為半雙工差分格式，以便在RS485總線上使用。
具有專用發(fā)送和接收線路的UART 允許它以全雙工、半雙工甚至單工方式運(yùn)行，這意味著數(shù)據(jù)只能通過一條線路輸出或輸入。由于 RS-485 通常是半雙工的，因此連接到它的 UART 也將以半雙工方式運(yùn)行。
網(wǎng)絡(luò)層是處理發(fā)生在RS-485總線上各個(gè)通信設(shè)備之間的實(shí)際通信。由于RS-485 主要是一種電氣通信規(guī)范，由于它支持多點(diǎn)通信，因此需要在OSI模型中對數(shù)據(jù)通信保駕護(hù)航。
雖然網(wǎng)絡(luò)層通信尋址沒有固定的協(xié)議規(guī)范，但是RS-485總線必須通過主機(jī)統(tǒng)一管理，防止rs485總線的通信沖突。
由于RS-485 標(biāo)準(zhǔn)僅定義了具有尋址要求的物理和數(shù)據(jù)鏈路層，因此應(yīng)用層可以采用各種專有或開放的通信協(xié)議。比如，CUI Devices 的RS-485編碼器使用快速位置協(xié)議，該協(xié)議允許編碼器在一個(gè)字節(jié)的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)位置。這些編碼器根據(jù)其版本具有各種命令，所有設(shè)備都支持?jǐn)U展命令，例如復(fù)位或設(shè)置零位。簡單來說，RS-485總線就是通過OSI模型的應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)的。
RS485通信接口支持高速、長電纜距離、電氣噪聲容限和同一總線上的多個(gè)設(shè)備，由于其在廣泛應(yīng)用中的多功能性，已成為旋轉(zhuǎn)編碼器中流行的串行接口。本文希望能給使用帶有RS485接口編碼器的工作人員帶來幫助，包括其各個(gè)層、實(shí)現(xiàn)以及整個(gè)系統(tǒng)通信中的最佳實(shí)踐。CUI Devices具有RS485接口的基于電容的 AMT 絕對編碼器具有更高的耐用性和工業(yè)穩(wěn)健性，由于其高精度、低電流消耗和對環(huán)境污染物的免疫力，是運(yùn)動控制應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)選擇。
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