RS485总线布线规范

1, 阻抗不连续

信号在传输过程中如果遇到阻抗突变,信号在这个地方就会引起反射,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,就是尽量保持传输线阻抗连续,实际工程中在电缆线的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻的原理就是为了减小信号反射。

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,就能有效的减少信号反射。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。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。这种情况是无法改变的,只有尽量去避免它。

2,RS-485接地问题

仅仅用一对双绞线将各个接口的A,B端连接起来,而不对RS-485通信链路的信号接地,在某些情况下也可以工作,但给系统埋下了隐患。RS-485接口采用差分方式传输信号并不需要对于某个参照点来检测信号系统,只需检测两线之间的电位差就可以了。但应该注意的是收发器只有在共模电压不超出一定范围（-7V至 12V）的条件下才能正常工作。当共模电压超出此范围,就会影响通信的可靠直至损坏接口。如图1所示,当发送器A向接收器B发送数据时,发送器A的输出共模电压为VOS,由于两个系统具有各自独立的接地系统存在着地电位差VGPD,那么接收器输入端的共模电压就会达到VCM=VOS VGPD。RS-485标准规定VOS≤3V,但VGPD可能会有很大幅度（十几伏甚至数十伏）,并可能伴有强干扰信号致使接收器共模输入VCM超出正常围,在信号线上产生干扰电流轻则影响正常通信,重则损坏设备。

3,RS-485的总线结构及传输距离

RS-485支持半双工或全双工模式。网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构不支持环形或星形网络,较好采用一条总线将各个节点串接起来。从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响较低。在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的较大电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时,假定较大允许的信号损失为6dBV时,则电缆长度被限制在1200M。实际上,在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的较大电缆长度是不相同的。