在本文中，我將探討兩種處理空閑總線條件的常用方法，以便在總線上有保證的邏輯狀態(tài)。因為 RS-485 是一個多點拓撲網絡并且無法處理爭用，所以有時總線上的所有 RS-485 收發(fā)器都呈現(xiàn)高阻抗并且沒有邏輯狀態(tài)被主動驅動。
最常見的是，這將發(fā)生在一個節(jié)點完成傳輸消息和下一個節(jié)點開始傳輸消息之間。在這段時間內，由于安裝了終端電阻，總線將具有 0V 差分信號。根據(jù)電子工業(yè)聯(lián)盟 (EIA)-485 標準，對于 ≥+200mV 的差分電壓，RS-485 接收器的輸入閾值在邏輯上較高，對于 ≤-200mV 的差分電壓，在邏輯上較低。這意味著差分輸入電壓存在 400mV 的不確定狀態(tài)。
處理這種不確定狀態(tài)的兩種最常見的方法是選擇具有內置故障安全輸入閾值的接收器，或者使用額外的外部電阻器在空閑總線上產生外部偏置。這兩種方法都確?？偩€上的邏輯高狀態(tài)，對應于正差分電壓。
RS-485總線端接在許多應用中均很有用，因為此方式有助于提高信號完整性并減少通信問題。“端接”是指將電纜的特征阻抗與端接網絡匹配，使總線末端的接收器能夠觀察到最大信號功率。未端接或端接不當?shù)目偩€將無法很好的匹配，從而在網絡末端產生反射，導致整體信號完整性降低。
在網絡的雙向環(huán)路時間遠大于信號位時間時，無需終止，因為每次反射到達網絡末端時，它們都會損失能量。但是，對于位時間基本上不長于電纜環(huán)路時間的應用，為使反射最小化，端接至關重要。快速解釋是，衰減網絡內部產生的內部偏置電流會在接收器比較器的輸入端產生電壓差。這種解決方案的好處是它對網絡上所有收發(fā)器的負載沒有影響。需要注意的是，網絡上的每個節(jié)點都需要內置此功能。對于現(xiàn)有安裝，或使用可能難以更新的先前設計的模塊的安裝，這可能不是一個現(xiàn)實的選擇。
處理空閑總線條件的第二種方法是使用兩個外部電阻器：一個從 A 端子到 VCC，另一個從 B 端子到地。
正如您在 R FS1中看到的那樣，兩個并聯(lián)的終端電阻 (R T ) 和 (R FS2 ) 創(chuàng)建了一個簡單的分壓器電路。您只需將這些電阻器安裝在整個網絡的一個節(jié)點上，通常是在主節(jié)點上。另外，將R FS1和R FS2設置為彼此相等，以使共模在V CC和地之間平衡。
公式 1 是計算這些故障安全電阻值的最簡單方法。取導致已知狀態(tài)的最小輸入電壓 (+200mV)、并聯(lián)的等效終端電阻 (60Ω) 和將填充故障安全電阻的節(jié)點的最小 V CC(讓我們使用 4.5V)并求解簡單的分壓器方程：
代入 V FS = 200mV，R eq = 60Ω 并設置 R FS1 + R FS2 = 2*R FS(因為我們將它們設置為彼此相等)，你得到：
如您所見，此解決方案的好處是只需要兩個電阻即可完成，并且適用于網絡上的所有節(jié)點。需要注意的是，兩個 645Ω 電阻器會產生共模負載。如果您回顧一下本系列上一篇關于單元負載的文章，每個 RS-485 驅動器都需要處理 375Ω 共模負載(并聯(lián) 32 個單元負載)。
問題在于，僅故障保護電阻器就存在 645Ω 的共模負載?，F(xiàn)在重要的是計算在出現(xiàn) 375Ω 的共模負載之前可能并聯(lián)出現(xiàn)的額外共模負載：
由于每個單元負載可以近似為 12kΩ 共模負載，因此您只需計算在呈現(xiàn)小于 896Ω 的共模負載之前可以擁有的最大并聯(lián)單元負載數(shù)：
這意味著故障安全電阻器放置的共模負載相當于 18.6 (32-13.4) 個單位負載，從而大大減少了網絡上允許的節(jié)點總數(shù)。正如您所看到的，兩種處理空閑總線條件的方法各有利弊，因此由您決定哪種方法最適合您的應用程序。
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