C phát hiện xung đột, hủy bỏ bức đIện hờ một thời gian ngẫu nhiên và lặp lạ
b) Chế độ bắt tay a) Cấu hình ghép nối tối thiểu
a) Cấu hình ghép nối tối thiểu
Hỡnh 2.29: Mộ ốt s vớ d ghộp n i v i RS-232 ụ ố ớ
2.7.3 RS-422
Khỏc v i RS-232, RS-422 sớ ử dụng tớn hi u i n ỏp chờnh l ch i x ng gi a hai dõy ệ đ ệ ệ đố ứ ữ dẫn A và B, nhờ vậy gi m ả được nhi u và cho phộp t ng chi u dài dõy d n m t cỏch ễ ă ề ẫ ộ đỏng k . RS-422 thớch h p cho ph m vi truy n d n t i 1200 một mà khụng c n b lặp. ể ợ ạ ề ẫ ớ ầ ộ Đ ệi n ỏp chờnh l ch dương ng v i tr ng thỏi logic 0 và õm ng v i tr ng thỏi logic 1. ệ ứ ớ ạ ứ ớ ạ Đ ệi n ỏp chờnh l ch u vào bờn nh n cú th xu ng t i 200mV. M t vài thụng s quan ệ ở đầ ậ ể ố ớ ộ ố trọng được túm tắt trong bảng 2.2. Bảng 2.2: Túm tắt cỏc thụng số quan trọng của RS-422 Thụng số Thụng số Thụng số
Thụng số Thụng số Điều kiện Điều kiện Điều kiện Điều kiện Điều kiện Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối đa Tối đa Tối đa Tối đa Tối đa
Điện ỏp đầu ra hở mạch ±10V Điện ỏp đầu ra khi cú tải R T = 100Ω ±2 V
Thụng số Thụng số
Thụng số Thụng số
Thụng số Thụng số Điều kiện Điều kiện Điều kiện Điều kiện Điều kiện Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối đa Tối đa Tối đa Tối đa Tối đa
Dũng ra ngắn mạch ±150mA Thời gian quỏ độ đầu ra R T = 100Ω 10% T B*
Điện ỏp chế độ chung đầu ra V OC RT = 100Ω ±3V Độ nhạy cảm đầu vào -7V ≤ VCM 7V ≤ ±200mV Điện ỏp chế độ chung V CM -7V 7V Trở khỏng đầu vào 4kΩ
* TB - Thời gian bit
Trong cấu hỡnh ghộp nối tối thiểu cho RS-422 cần m t ộ đụi dõy dựng truyền d n tớn ẫ hiệu (A và B). Trong cấu hỡnh này chỉ cú thể dựng phương phỏp truyền một chiều (simplex) hoặc hai chiều giỏn đ ạn (half-duplex), tức trong mộo t th i i m ch cú m t tớn ờ đ ể ỉ ộ hiệu duy nhất được truyề đi. n Để thực hiện truyền hai chiều toàn phần (full-duplex) ta cần hai đụi dõy.
RS-422 cú khả năng ghộp n i i m- i m, ho c i m-nhi u iố đ ể đ ể ặ đ ể ề đ ểm trong một mạng đơn gi n - c th là duy nh t m t tr m được phỏt và 10 tr m cú th nh n tớn hi u. Tuy ả ụ ể ấ ộ ạ ạ ể ậ ệ vậy, trong thực tế RS-422 thường chỉ được dựng để ghộp nối đ ểm-đ ểm với mục đớch i i thay thế RS-232 cho khoảng cỏch truy n thụng lề ớn và tố độc cao hơn.
Trong cả hai trường h p sợ ử dụng c u hỡnh hai dõy hay b n dõy, vi c s dụng thờm ấ ố ệ ử một dõy đất (C) đúng một vai trũ khỏc rất quan trọng, tuy khụng giỳp gỡ cho việc xỏc định giỏ tr logic tương ng v i m c tớn hi u. Trờn m t kho ng cỏch vài tr m n hàng ị ứ ớ ứ ệ ộ ả ă đế ngàn một, mứ đ ệc i n ỏp đất cú thể rất khỏc nhau. i u c n thi t õy là gi mộĐ ề ầ ế ở đ ữ t m c ứ đ ệi n ỏp ch chung VCM cho cỏc trạm tham gia ở mộế độ t gi i h n qui nh, n u khụng d ớ ạ đị ế ữ liệu truyề đn i sẽ bị mất và cỏc c ng k t n i s bịổ ế ố ẽ phỏ h ng. Ngưỡng gi i h n qui định ỏ ớ ạ cho VCM đối với RS-422 là ±7V.
2.7.4 RS-485
Đặc tớnh đ ệi n h c ọ
Về cỏc đặc tớnh đ ện học, RS-485 và RS-422 giống nhau về cơ bải n. RS-485 c ng s ũ ử dụng tớn hiệ đ ện ỏp chờnh lệch đối xứng giữa hai dõy dẫn A và B. Ngưỡng giới hạu i n qui định cho VCM đối với RS-485 được nớ ội r ng ra kho ng -7V n 12V, c ng nh tr ả đế ũ ư ở khỏng đầu vào cho phộp lớn g p ba lần so với RS-422. Cỏc thụng số quan trọấ ng được túm tắt trong bảng 2.3. Bảng 2.3: Túm tắt cỏc thụng số quan trọng của RS-485 Thụng số Thụng số Thụng số
Thụng số Thụng số Điều kiện Điều kiện Điều kiện Điều kiện Điều kiện Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối đa Tối đa Tối đa Tối đa Tối đa
Điện ỏp đầu ra hở mạch ±1,5V ±6V Điện ỏp đầu ra khi cú tải R LOAD = 54Ω ±1,5V ±5V
Thụng số Thụng số
Thụng số Thụng số
Thụng số Thụng số Điều kiện Điều kiện Điều kiện Điều kiện Điều kiện Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối thiểu Tối đa Tối đa Tối đa Tối đa Tối đa
Dũng ra ngắn mạch ±250mA Thời gian quỏ độ đầu ra R LOAD = 54Ω
CLOAD = 54pF
30% TB*
Điện ỏp chế độ chung đầu ra V OC RLOAD = 54Ω -1V 3V Độ nhạy cảm đầu vào -7V ≤ V CM ≤ 12V ±200mV Điện ỏp chế độ chung V CM -7V 12V Trở khỏng đầu vào 12kΩ
Đặc tớnh khỏc nhau cơ bản c a RS-485 so v i RS-422 là kh năủ ớ ả ng ghộp n i nhi u ố ề đ ểi m, vỡ th được dựng ph bi n trong cỏc h thốế ổ ế ệ ng bus trường. C th , 32 tr m cú th ụ ể ạ ể tham gia ghộp nối, được nh a chỉ và giao tiế đồđị đị p ng thời trong mộ đ ạt o n RS-485 mà khụng c n b l p. ầ ộ ặ
Để đạt được đ ềi u này, trong m t th i i m ch m t tr m ộ ờ đ ể ỉ ộ ạ được phộp kiểm soỏt đường dẫn và phỏt tớn hiệu, vỡ thế một bộ kớch thớch đều ph i a v chả đư ề ế độ trở khỏng cao mỗi khi rỗi, tạ đ ềo i u kiện cho cỏc bộ kớch thớch ở cỏc trạm khỏc tham gia. Chế độ này được gọi là tri-state. Một số vi mạch RS-485 tự động x lý tỡnh huốử ng này, trong nhiều trường hợp khỏc việc đú thuộc về trỏch nhiệm của phần m m đ ềề i u khi n truyền thụng. ể Trong mạch của bộ kớch thớch RS-485 cú một tớn hi u vào “Enable” được dựng cho m c ệ ụ đớch chuy n b kớch thớch v tr ng thỏi phỏt tớn hi u ho c tri-state. S mạể ộ ề ạ ệ ặ ơ đồ ch cho b ộ kớch thớch và bộ thu RS-485 được biểu diễn trờn Hỡnh 2.30.
D A A B C Enable R A B C o o o 1/2Vi -1/2Vi VCM RS-485 Receiver RS-485 Drive r
Hỡnh 2.30: Sơ đồ b kớch thớch (driver) và b thu (receiver) RS-485 ộ ộ
Mặc dự phạm vi làm việc tối đa là từ -6V đến 6V (trong trường hợp hở mạch), tr ng ạ thỏi logic của tớn hiệu chỉ được định ngh a trong khoảĩ ng t ±1,5V đến ±5V đối vớ đầừ i u ra (bờn phỏt) và từ ±0,2V đến ±5V đối với đầu vào (bờn thu), như được minh họa trờn
Hỡnh 2.31.
Số trạm tham gia
RS-485 cho phộp nối mạng 32 t i ả đơn v (unit load, UL), ị ứng v i 32 bộớ thu phỏt hoặc nhiều hơn, tựy theo cỏch chọn tải cho mỗi thiết bị thành viờn. Định nghĩa một tải đơn v ị được minh h a trờn Hỡnh 2.32. Thụng thường, m i b thu phỏt ọ ỗ ộ được thi t k ế ế t ng ươ đương với một tải đơn vị. Gầ đõy cũng cú những cố gắn ng gi m t i xu ng cũn ả ả ố
1/2UL hoặc 1/4UL, tức là tăng trở khỏng đầu vào lờn hai hoặc bốn l n, với mục ầ đớch tăng số trạm lờn 64 hoặc 128. Tuy nhiờn, tăng số trạm theo cỏch này sẽ gắn v i vi c ớ ệ phải giảm tốc độ truyền thụng, vỡ cỏc trạm cú trở khỏng lớn s hoẽ ạt động chậm hơn.
+5V+1.5V/+0.2V +1.5V/+0.2V -1.5V/-0.2V 0 1 +6V -6V -5V P hạ m v i l à m v iệ c ch o ph é p K hu v ực qu á đ ộ
Hỡnh 2.31: Qui định trạng thỏi logic c a tớn hi u RS-485 ủ ệ
Giới hạn 32 tải đơn v xuị ất phỏt từ đặc tớnh kỹ thuật của hệ thống truyền thụng nhiều đ ểi m. Cỏc t i được m c song song và vỡ th vi c t ng t i s làm suy gi m tớn hiệu vượt ả ắ ế ệ ă ả ẽ ả quỏ m c cho phộp. Theo qui ứ định chuẩn, m t bộ kớch thớch tớn hiệộ u ph i m bảo dũng ả đả t ng c ng 60mA vổ ộ ừa đủ để cung cấp cho:
• Hai trở đầ u cu i m c song song tương ng t i 60 (120 tạố ắ ứ ả Ω Ω i m i u) v i i n ỗ đầ ớ đ ệ ỏp tối thiểu 1,5V, tạo dũng tương đương v i 25mA ớ
• 32 tả đơi n v mắị c song song v i dũng 1mA qua m i t i (trường hợớ ỗ ả p x u nh t), ấ ấ t o dũng t ng ạ ươ đương với 32mA.
-7V -3V
12V5V 5V
-0.8mA 1mA
Hỡnh 2.32: Định nghĩa một tải đơn vị