|
2g4l1giessd64041440600.gif
6 D; A. r T1 f/ P* \' R
点击上方蓝色字体，关注我们
$ s& ? n; x3 i, K
3 g7 ~& A D1 w) e真值逻辑表如下表所示：4 i4 k" i- ^6 s. n O
( O7 z5 g8 ?/ O0 P" F% ^* C* t
0aqdbtm5qu564041440700.png
% u4 @1 r+ J; I) R
$ Z9 H" f" k& R' t, z发送状态：当TXD（发送数据线）为低电平时，DE（驱动使能）和RE（接收使能）均为高电平，RS-485收发器进入发送模式，AB端子输出低电平信号。接收状态：当TXD从低电平切换为高电平，DE和RE变为低电平，RS-485收发器进入接收模式，AB端进入高阻态。通过R3将B端拉至GND，R4将A端拉至VCC，此时AB端为高电平。此模式下，TXD为高电平时，收发器保持接收状态，实现自动切换。' w; {5 Z% m" M2 b( s, H& q
; D& n2 Y3 N1 I" a2 `. G
16 t# Y) d7 s! R) o& b! H! I
通信速度慢/ e v) ]$ t, W$ |! _* H
自动收发电路在RS-485通信协议中的传输速率较低。
3 n v1 M/ s& t X. O1 R
3 u" [, x' s( e主要是因为：' K- U4 t8 |3 h! g3 B- z
; `( r! r3 a% F* y; p! m7 i自动收发电路中使用的三极管，尤其是NPN或PNP三极管的开关时间会影响通信速率。
1 e0 ~+ b9 Y" N$ O! ]
( ]6 M0 r8 a& F" H. d: N" K9 R8 W+ [具体来说，关断时间长是因为三极管在关断时会有较长的载流子存储时间，导致信号在切换时存在延迟。
" S9 y3 t0 Y: X4 d+ D6 V
6 R" t- @ A% K- Z! `" S3 ?; U这种关断延迟导致了信号传输速率的上限受到限制。- b+ I- H, z4 c" |+ |" ]) j$ j
/ H8 H. N; x; k- p# c. _
jwno15dghot64041440800.png
K, `# h) Q/ L7 J, U) q' t0 l7 ~ s# g8 a! u. B2 D* `5 j
( z% E. M$ t9 m* \' x4 T
kgmsywtnciz64041440901.png
& ]% z& h i) E5 r2 R8 _: U! b; j: n- N
1 i, V; ]* v; R9 {- U
que1eiokwjt64041441001.png
* l& P, T! s) T/ q$ E% i. {
) K4 d- i3 {( {7 N3 }7 x2 W电路中的上拉和下拉电阻在发送高电平时会使信号上升时间变缓，从而限制了系统在高频或高波特率下的通信能力。8 b+ U1 y2 x( e" a( b1 ]2 H
+ t/ g# s6 T: r: I
特别是在需要频繁发送高低电平信号的应用中，这种延时累积会导致整体通信速率明显降低。
7 j" a) f5 `- _' r" n
, w) f& Z: x; B* U
azsctz0usmm64041441101.png
8 V, A- j. f8 K& Z* f
( N0 P Y4 Z7 D在高速通信场景中，比如自动化控制系统或精密仪器中的通信模块，通信速度慢会影响数据传输的实时性，增加系统的延时。
; L2 O/ X1 y4 h- z4 k9 B0 a3 t这对于控制精度要求高的设备（如工业机器人）来说，可能会影响设备的性能，甚至引发系统故障。
! w1 Q1 \% h3 U: Y% ^* u: X- U24 n2 O% S2 {0 A' o, N& f
高波特率通信中的干扰风险5 J$ B, V3 X" L- a* ?' |
RS-485自动收发电路的设计决定了其在高波特率下容易出现异常信号。
' ?( O! v6 x; P7 |6 y+ }5 G1 S+ J0 F8 ]
主要原因是：* r# P9 }: {; l4 I" A4 _
* V$ A' D0 e4 {7 J
在TXD从低电平转换为高电平的瞬间，RS-485收发器从发送模式切换到接收模式，但AB端的差分信号未完全稳定。# }8 y! q8 r! O8 `; y
; m. h# l$ u4 A, Z, e' L, K% L这会导致在AB电压达到门限电平前，RXD引脚可能会输出一个低电平信号。) ^- s0 K4 x. k ?
) h2 D* `# J# z4 Z
对于MCU来说，这个错误的低电平可能被识别为新的数据包的起始位，从而导致接收错误的数据。$ G* [4 C- i( q% ^2 q3 r
" Y- t* s# [4 Y5 o |* q- H; ]" L
在高频切换时，AB的差分电压上升较慢，特别是门限电平的转换时间不够快的情况下，系统会在电平稳定之前产生错误的信号输入。: D8 N1 {/ C7 b+ j
8 }& x9 n1 s L+ q/ D
hbyt1isgqkl64041441202.png
' ?. C1 D( Y4 k5 i! n
+ w' @2 E1 I# \. a1 D这类干扰信号会在MCU检测起始位时被误判为新数据，从而引入错误数据，导致信息错误接收。" ^) z5 i9 O( u8 I J
* w- r5 L' Z/ z' W. G5 i* }
这对高速通信中的可靠性提出了挑战，特别是在工业控制、数据采集等高波特率需求的系统中，容易影响系统整体的稳定性。
6 d" E, n* K' i0 G. M8 b! S3
7 d" F6 d! h) o- ]* m高结电容影响通信质量/ @) f: j5 \+ }3 D! x0 f2 r3 F
在应用中，为了应对静电和电磁干扰，往往需要在RS-485总线上加入保护电路，但这些保护电路通常会增加电路的等效结电容。
3 T5 @) q/ I n1 `, ]( b& \" i2 p+ t; f2 Y
较大的结电容在信号传输过程中可能会对信号波形产生“拖尾”效应，使得信号失真。
& ^5 C7 ?; o9 @9 q: ~7 d6 f, I6 ]0 B6 N; d }3 h! s1 q9 g
信号波形失真：增加的结电容会影响信号的上升和下降沿，造成信号波形的拖尾和拉长，特别是在边沿切换时的电压过冲和欠冲现象。电路对高频信号敏感：较大的结电容会影响信号的高频分量，导致接收到的信号在时域上展宽，影响传输波形的完整性。
6 Z* B# @) R9 [" C/ m$ p A. g9 r k& m7 n
) j. n' I6 B- ? Y6 _
olkkfemkggf64041441302.png
8 V: X/ F6 E9 A6 K
, }( C; C# J3 g( e& h5 A在高频或高数据速率通信环境中，结电容大的电路容易导致波形失真，进而降低数据传输的质量和精确性，增加通信的误码率。
! J& t! b) o( h) g5 S4 U0 G5 C# X& a工业控制中若数据误码率较高，会影响整个控制系统的稳定性，甚至造成故障停机。6 T' J F% c+ t' t) e2 M5 w
4: W/ _6 e+ `5 f9 L8 ]) K
1 Z/ Z: \3 ~1 @6 t, F2 N$ u* G; F驱动能力有限，限制通信距离5 s6 G4 L; [) q, q
: l6 Q7 O% M& v( c) M. tRS-485自动收发电路通常依赖外部的上下拉电阻进行信号驱动，这在短距离内尚可保证信号的完整性，但随着通信距离增加，驱动能力的不足便会显现。7 U$ R/ a: P8 h( L
阻值限制：在远距离传输中，由于电阻值的限制，系统无法进一步增大驱动电流，使得信号的幅值降低。这在RS-485的长距离传输中尤为明显。信号衰减：随着传输距离的增加，信号会逐渐衰减，特别是自动收发电路的高电平信号幅值下降较为明显。对于长距离传输，还可能需要额外的终端电阻来进行阻抗匹配，但这也会进一步降低高电平幅值。
$ [. ]) `1 v. Z* A! Q$ y- ?3 E8 q C; V, P/ g. C6 _5 c, [
2 ?3 k6 M) @+ Y1 A" _3 I
04ua2fwwz0d64041441402.png
7 {/ _& Q/ \* ~0 c+ g# K
+ k$ O G) a+ D2 R/ q
- G; _; O @$ q6 g8 F8 c4 b
zstfktjb4xq64041441502.png
: s6 v9 i0 z5 f/ W
5 \9 F2 Y, y9 n. O8 k1 ], E8 B9 T$ p
c0 G1 _$ {" }3 \; W5 h& x
2yndugehemn64041441603.png
% o$ _* D& D4 I8 l4 ~$ K& @
' j0 n& H5 r2 z+ T4 J% Y6 W在远距离通信场景（如楼宇安防系统）中，驱动能力的不足可能会使接收端无法正确解析信号，导致通信失败或误码率上升。
9 B' b; p) V! l" r$ o' H5 v此外，低电平幅值的信号还可能因环境噪声而被淹没，进一步降低通信的可靠性。
9 l3 k2 b) ^2 IRS-485自动收发电路在设计上充分考虑了系统的简化与便利性，但其固有的延时、驱动能力限制、高波特率下的误触发、以及较差的抗干扰性能在实际应用中仍然存在限制。
6 n- E( w( r2 \: P* U2 J" S( f% `. |- Q: R5 s2 U: a
通过改用隔离RS-485收发器、增加低结电容保护、提升驱动能力等方法，可在一定程度上优化系统的可靠性和通信距离。+ P4 ]' L7 @7 n* B
& T* P% o3 ^' d" p3 _* c0 A但对于对通信稳定性要求极高的场景，如精密工业控制系统或高速数据采集应用，自动收发电路的适用性较为有限。6 ^# Y: B6 J* \ X3 d, l1 f3 j
lpucywnrtud64041441703.jpg
" Y$ g8 |/ w9 n s; V& D. e
trgglui3pvo64041441803.gif
, D8 A/ w ~ M8 r9 p& Q: E& I9 ^3 G点击阅读原文，更精彩~ | 
电子产业一站式赋能平台
窥视卡
置顶卡
变色卡
