跡線設(shè)置 - 總線之RS-485的工業(yè)應(yīng)用

對于接地層上方的緊鄰單端線路，例如推薦用于連接控制器與收發(fā)器的線路，相對訊號速度為56%。使用2ns ISL3159E上升時間可以計算出跡線長度最大為33mm。

收發(fā)器至電纜連接器的跡線長度可按照標(biāo)準(zhǔn)FR4襯底上跡線的相對訊號速度(亦即40%)來計算。在此情況下，計算得出的最大跡線長度為24mm。

圖2所示的避雷組件會使設(shè)計變得復(fù)雜?？梢允褂肍ield Solver軟件工具準(zhǔn)確計算需要的跡線幾何尺寸。該軟件可計算特性阻抗、訊號速度、串?dāng)_和差分阻抗，并允許用戶評估幾乎任意幾何形狀。除了考慮第一級的項目，例如線寬、介電層厚度和介電常數(shù)，還可以考慮第二級的項目，如跡線厚度、阻焊層和跡線回蝕。

在PCB設(shè)計方面，為了將電磁干擾降到最低，至少需要采用四層。這些層應(yīng)以圖3所示順序?qū)拥攲訛楦咚儆嵦枌?，然后是接地層和電源層，底層是控制訊號層?/p>

圖3 建議的4層PCB結(jié)構(gòu)。

將高速跡線布置于頂層的方案，有助于避免與添加通孔(vias)有關(guān)的額外復(fù)雜性和電感，同時使得從總線連接器到收發(fā)器總線端子，以及從收發(fā)器的高速單端數(shù)據(jù)線到節(jié)點控制器的互連更加整潔。

將固體(solid)接地層放在高速訊號層下面可建立傳輸線互連所需的可控阻抗，并為返回電流提供低電感路徑。將電源層放在接地層下可產(chǎn)生額外的高頻旁路電容。

將速度較低的控制(啟用)訊號放在底層可提供更大的靈活性。這些訊號鏈路通常具有針對間斷點(如通孔)的容限，而且這種分隔幾乎消除了來自高速數(shù)據(jù)跡線的串?dāng)_。

應(yīng)遵循的六項一般指導(dǎo)原則： ˙使用盡可能小的訊號跡線通孔和連接器焊盤，將其對差分阻抗的影響降到最低； ˙使用固體電源層和接地層，以控制阻抗，并將收發(fā)器電源線路上的噪聲降到最低； ˙使RS-485連接器和收發(fā)器之間的跡線電長度盡可能短，將衰減和反射降到最??； ˙將大電容(如10μF)放在接近電源(如穩(wěn)壓器)的位置，或者放在為PCB供電的位置； ˙將0.1μF和0.01μF去耦合電容放在收發(fā)器VCC接腳位置，以便為需要大電流來進(jìn)行內(nèi)部開關(guān)的IC提供局部電荷源； ˙如果需要通孔，可在連接Vcc、GND、去耦電容和TVS 二極管至高速IC時使用多個通孔。

此外，以下關(guān)于纜線選擇、總線端接和管理短線的建議有助于從系統(tǒng)角度完成設(shè)計。

傳輸纜線

RS-485標(biāo)準(zhǔn)建議使用標(biāo)稱特性阻抗Z0=120Ω非屏蔽雙絞線(UTP)。通常使用的纜線為Z0=120Ω的專用單對RS-485纜線，或具有四個訊號對和Z0=100Ω的五類線。

當(dāng)在單對應(yīng)用中使用CAT-5纜線時，應(yīng)當(dāng)在線纜兩端使用RT=100Ω的電阻對三個未使用的訊號對正確接地，這可防止來自未使用導(dǎo)線的噪聲進(jìn)入數(shù)據(jù)對。

請注意，在選擇CAT-5纜線以外的多對纜線時，不能使用所謂的「無偏移纜線」，這種線是專為具有較低或零諧波含量的模擬訊號而設(shè)計。對數(shù)據(jù)訊號使用這種纜線會導(dǎo)致較大的串?dāng)_和數(shù)據(jù)誤差。

總線端接

因為RS-485標(biāo)準(zhǔn)允許使用兩個終端電阻(termination resistor)，所以高速數(shù)據(jù)線始終應(yīng)在數(shù)據(jù)鏈路的兩端使用終端電阻RT。RT的值當(dāng)與纜線的特性阻抗Z0或電路板上的可控阻抗傳輸線的阻抗匹配RT=Z0=100Ω。

存根(stub)長度
收發(fā)器與主數(shù)據(jù)纜線之間的連接(稱為存根)無需使其終止，以避免總線超載。另一方面，存根長度應(yīng)盡可能短，以防止形成訊號反射。菊鏈(Daisy-chaining)纜線連接方法可以有效地減少從收發(fā)器到連接器的存根長度至PCB跡線長度，這可以使用上面的簡單公式，或使用用于節(jié)點設(shè)計的Field-Solver軟件來計算。

總結(jié)

在電路板和系統(tǒng)層面運用合理的設(shè)計原則，并使用在3.3V和5V電源下均提供高輸出驅(qū)動能力和最小偏移的收發(fā)器，可幫助設(shè)計工程師克服RS-485高速通訊鏈路的訊號劣化問題。

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本文導(dǎo)航

第 1 頁：總線之RS-485的工業(yè)應(yīng)用
第 2 頁：跡線設(shè)置

RS(109417) RS(109417)
總線(87035) 總線(87035)

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如何去實現(xiàn)RS-485總線接口硬件電路設(shè)計？如何去實現(xiàn)RS-485總線接口軟件設(shè)計？

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本文介紹的RS-485遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)的分布式測控系統(tǒng)的特點、利用了RS-485總線的特點，而且巧妙地應(yīng)用了AT89C2051單片機和CD4067多路開關(guān)，因而成本低，功能靈活，使用簡單。

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無極性RS-485的簡單解決方法

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有關(guān)隔離RS-485收發(fā)器的7個設(shè)計問題

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有關(guān)隔離式RS-485收發(fā)器的7大設(shè)計問題

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經(jīng)典的RS-485端口過壓防護(hù)方案詳解

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蜘蛛形RS-485多主機通信組網(wǎng)方式

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防止RS-485總線出現(xiàn)致命瞬態(tài)波形的參考設(shè)計

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一種RS-485總線自定義協(xié)議及其應(yīng)用

RS-485總線是集散控制系統(tǒng)常用的組網(wǎng)方法，但具體的通信協(xié)議并沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。本文詳細(xì)討論一種基于RS-485 總線通信協(xié)議的設(shè)計，具有可靠、編程實現(xiàn)簡單、易擴展等特點，

2009-04-14 17:34:35

RS-485 總線的死鎖檢測與解除

針對RS-485 接口收發(fā)電路的特點，討論RS-485 總線在Polling 和CSMA/CD 通信方式中死鎖檢測和解除死鎖的方法。該方法同樣適用于RS-422 接口。

2009-05-13 16:12:41

iCoupler Isolation in RS-485 A

iCoupler Isolation in RS-485 Applications:The RS-485 bus standard is one of the most widely used

2009-06-21 10:31:05

基于RS-485總線的糧倉監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

本文主要介紹了以上位機PC 為核心的RS-485 總線技術(shù)實現(xiàn)的集溫、濕度監(jiān)測和報警等功能為一體的糧倉監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)計了一種零延時的RS-232/RS-485 智能型轉(zhuǎn)換器，制訂了上位機與下位

2009-08-31 10:18:39

RS-485總線在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用

485總線的工業(yè)設(shè)計應(yīng)用指南:作為上世紀(jì)80年代早期批準(zhǔn)的一個平衡傳輸標(biāo)準(zhǔn)，RS-485似乎已成為工業(yè)界永不過時的接口標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于它的文獻(xiàn)有很多，但對于很少接觸接口設(shè)計的系統(tǒng)工

2009-09-02 13:04:27

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基于RS-485總線的PC與多單片機間的串行通信

為了實現(xiàn)鉆井油田中滾動軸承的振動信號測控系統(tǒng)從下位機到PC 機的通信，本文設(shè)計了一種基于RS-485 總線的方法。本文主要論述了RS-485 總線在PC

2009-09-12 12:20:37

CAN總線現(xiàn)場總線應(yīng)用方案RS-485升級到CAN

關(guān)鍵詞 RS-485、LM3S2016、CAN總線摘要 CAN總線現(xiàn)場總線應(yīng)用方案 RS-485升級到CAN

2009-11-07 14:14:22

CAN-bus現(xiàn)場總線應(yīng)用方案RS-485升級到CAN總線

CAN-bus現(xiàn)場總線應(yīng)用方案RS-485升級到CAN總線電子工業(yè)協(xié)會EIA于1983年制訂并發(fā)布RS-485標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)TIA——通訊工業(yè)協(xié)會修訂后命名為TIA/EIA-485-A，習(xí)慣地稱之為R

2010-04-06 17:57:57

3- 什么是 RS-485 ？

RS485RS-485RS485總線總線/接口技術(shù)

EE_Voky發(fā)布于 2022-09-15 14:05:12

RS-485總線電路中的過熱保護(hù)

RS-485總線電路中的過熱保護(hù)

2010-12-16 11:36:06

RS-485總線的理論與實踐

2006-03-13 14:00:26

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基于RS-485總線的可擴展局域網(wǎng)絡(luò)的研究

基于RS-485總線的可擴展局域網(wǎng)絡(luò)的研究　1 RS-485總線通信的特點　　RS- 485是在RS-422的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，能實現(xiàn)一點對多點的通信，也能實現(xiàn)多點雙向通信，但同一

2009-11-03 08:50:34

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CAN總線與RS-485總線的通信接口設(shè)計

CAN總線與RS-485總線的通信接口設(shè)計 1 CAN總線及RS-485總線簡介　　CAN總線(Controller Area Network)是由德國Bosch公司于20世紀(jì)80年代專門為汽車電子控制系統(tǒng)

2010-01-27 10:46:07

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RS-485中繼器原理圖

RS-485中繼器原理圖如圖所示。正常工作時主要有三個狀態(tài)：空閑狀態(tài)，數(shù)據(jù)從RS-485收發(fā)器U1邊的總線往RS-485收發(fā)器U2邊的總線傳送(簡稱“數(shù)據(jù)右傳狀態(tài)”)，數(shù)據(jù)從RS- 485收發(fā)器U2邊的

2010-08-27 15:23:16

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RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)及幾種常見的RS-485接口電路介紹

RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)及幾種常見的RS-485接口電路介紹

2015-12-21 14:45:20

RS-485工業(yè)接口設(shè)計應(yīng)用指南

RS-485工業(yè)接口設(shè)計應(yīng)用指南以前寫論文收集的一些資料，學(xué)習(xí)單片機485通信的好資料?。。。?/div>

2016-06-06 10:00:46

在RS-485總線上尋求距離還是速度？

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員知道，RS-485 標(biāo)準(zhǔn)在實現(xiàn)穩(wěn)健可靠的通信方面具有良好的歷史記錄，并因此成了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中多點差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)耐扑]標(biāo)準(zhǔn)。雖然 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)受住了時間考驗，但隨著系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)其它元件的變化，RS-485 收發(fā)器為滿足這些需求也在不斷發(fā)展變化。

2017-04-08 11:13:12

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RS-485應(yīng)用筆記：如何提高總線抗擾度之EFT篇

2017-07-19 14:32:06

RS-485光隔交換器應(yīng)用手冊

　　RS-485光隔4×4口交換器（型號SWT4485G）用于4路RS-485上位機與4路RS-485下位機之間的交換連接，可以將4路獨立的RS-485總線合并到一起。

2017-09-22 15:59:53

RS-232與RS-485的比較及基于RS-485變頻器與PC機串行通信的實現(xiàn)

2 RS-232與RS-485的比較常用的串行通信有兩種，一種為RS-232串行通信，一種為RS-485串行通信。由于串行通信使用方式簡便易用，工業(yè)控制領(lǐng)域大多都使用串行通信作為其數(shù)據(jù)交換的手段

2017-09-29 17:10:28

基于RS485總線的多機通信系統(tǒng)設(shè)計方案解析

　RS－485標(biāo)準(zhǔn)接口是單片機系統(tǒng)種常用的一種串行總線之一。RS-485通信方式RS-485標(biāo)準(zhǔn)是由EIA（電子工業(yè)協(xié)會）和TIA（通訊工業(yè)協(xié)會）共同制訂和開發(fā)的。RS-485作為一種多點差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范，已成為業(yè)界最廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)通信接口之一。

2017-10-30 19:40:33

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rs485總線的特點和優(yōu)勢

如今在工業(yè)自自動化領(lǐng)域，隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，RS-485總線被應(yīng)用的非常廣泛。RS-485采用半雙工工作方式，支持多節(jié)點、遠(yuǎn)距離和棘手高靈敏度的標(biāo)準(zhǔn)。RS-485總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)。

2017-10-31 16:15:39

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RS-485端口的EMC設(shè)計重點三因素

在實際的工業(yè)、電力、自動化及儀器儀表應(yīng)用中，RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)是使用最廣泛的物理層總線設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之一，由于其

2017-12-21 16:17:25

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RS-485總線芯片的選型_應(yīng)用及注意事項

全文首先介紹了RS485總線的標(biāo)準(zhǔn)與RS-485總線芯片的選型，其次闡述了RS-485芯片的應(yīng)用電路及RS-485總線的應(yīng)用心得，最后介紹了RS-485布線施工的注意事項。

2018-04-18 16:11:47

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基于RS-485總線的無線遙控溫控系統(tǒng)設(shè)計

本文主要介紹了基于RS-485總線的無線遙控溫控系統(tǒng)設(shè)計.

2018-06-26 08:00:00

關(guān)于RS-485總線電平異常解決方案解析

RS-485總線電平異常解決方案解析

2020-01-15 17:05:50

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RS-485總線技術(shù)的基礎(chǔ)知識

RS-485與CAN類似，也是一種工業(yè)控制環(huán)境中常用的通訊協(xié)議，它由RS-232協(xié)議改進(jìn)而來，在要求通訊距離為幾十米到上千米時，廣泛采用RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)。

2020-07-23 17:58:39

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RS-485總線通信協(xié)議分析

RS-485總線技術(shù)只是規(guī)定了接口的電氣標(biāo)準(zhǔn)，并沒有規(guī)定RS-485接口的電纜，插件以及通信協(xié)議，只是OSI規(guī)范中物理層的一個標(biāo)準(zhǔn)，由于RS-485總線采用差分平衡傳輸方式。

2020-07-23 18:02:24

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rs422總線RS-485總線和RS-232-C的區(qū)別介紹

RS-485 RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用RS-485 串行總線RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測

2020-10-16 05:51:02

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RS-485現(xiàn)場總線的數(shù)字隔離選型有哪些考慮

RS-485系統(tǒng)通常用于連接多個系統(tǒng)，電纜鋪設(shè)距離很長（有時超過4000米），因此總線和所連接的各系統(tǒng)之間的隔離非常關(guān)鍵。今年越來越普及的數(shù)字隔離技術(shù)在RS-485電纜網(wǎng)絡(luò)和與之連接的系統(tǒng)之間提供

2021-05-24 11:26:55

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和大家聊一聊RS-485總線

RS-485，RS是什么意思呢？是Recommended Standard的縮寫，就是推薦標(biāo)準(zhǔn)的意思。

2021-06-15 15:05:01

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深度解讀RS-485總線

前面一篇文章總結(jié)了一下工業(yè)HART總線，今天來聊聊RS-485總線。RS-485也是應(yīng)用非常廣泛的一種通信接口，本文來討論一下要點，文章稍微有點長，約5000字。前世今生RS-485，RS

2021-06-16 15:53:08

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【RS-485收發(fā)切換】使用RS-485要注意的一個問題

【RS-485收發(fā)切換】使用RS-485要注意的一個問題

2021-11-25 11:21:06

常用的RS-485總線，詳細(xì)講解來啦！

2021-12-01 20:06:05

原來RS-485這么簡單？

2021-12-05 16:51:04

川土微電子 | 如何隔離 RS-485 系統(tǒng)

1 介紹： RS-485標(biāo)準(zhǔn)通信是電信行業(yè)協(xié)會(TIA)與電子工業(yè)聯(lián)盟(EIA) 二十年前建立的，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛采用，應(yīng)用于各種程序。RS-485可實現(xiàn)1000米遠(yuǎn)距離可靠通信，因為其采用雙絞線結(jié)構(gòu)

2021-12-30 14:54:44

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在低波特率下使用RS-485總線的一個小技巧

在低波特率下使用RS-485總線的一個小技巧關(guān)注 | 2…問題說明：我在STM32F030下使用SP3485接口芯片，配置RS-485總線波特率為1200bps。在使用過程中我發(fā)現(xiàn)程序可以接收數(shù)據(jù)

2022-01-14 13:40:30

防止RS-485總線出現(xiàn)致命瞬態(tài)波形的參考設(shè)計

電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《防止RS-485總線出現(xiàn)致命瞬態(tài)波形的參考設(shè)計.zip》資料免費下載

2022-09-06 17:29:47

在RS-485總線上尋求距離還是速度？

在RS-485總線上尋求距離還是速度？

2022-11-04 09:52:42

RS-485 總線是要距離還是要速度？

RS-485 總線是要距離還是要速度？

2022-11-07 08:07:16

聊聊RS-485總線

RS-485，RS是什么意思呢？是Recommended Standard的縮寫，就是推薦標(biāo)準(zhǔn)的意思。

2022-11-12 09:38:42

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在現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中使用RS-485/RS-422收發(fā)器

由于RS-485收發(fā)器提供了一種在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)物理層的簡單方法，因此一些現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)指定了用于通信的RS-485串行端口。本文介紹了幾種現(xiàn)場總線技術(shù)。特別注意INTERBUS和PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。重點介紹了RS-485收發(fā)器的一些特別有用的特性。

2023-03-30 11:04:15

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