Về cơ bản giao tiếp RS485 cần nguồn đơn 5V hoặc 3.3V nhƣng mức điện áp logic ngõ ra ở các bộ phát và thu không theo chuẩn TTL hay CMOS.
Với bộ phát thì điện áp vi sai giữa hai ngõ ra A và B ít nhất là 1.5V. Điện áp chênh lệch giữa đất chung và ngõ ra không đƣợc quy định, tuy nhiên chế độ chung của ngõ ra so với đất phải nằm trong khoảng ±7V. Nếu giao tiếp RS485 là hoàn toàn cân bằng thì các ngõ ra sẽ bị dịch đi một mức điện áp DC là ½ VCC. Sự mất cân bằng sẽ làm thay đổi mức điện áp lệch này.
+1.5V -1.5V
D
Hình 1.12. Quy định trạng thái logic của tín hiệu RS-485
Tại đầu ra của bộ phát, điện thế đƣờng dây A dƣơng hơn điện thế đƣờng dây B (VOA > VOB) nếu mức logic ở đầu vào của bộ phát là cao (DI = 1). Ngƣợc lại, nếu mức logic đầu vào của bộ phát là thấp (DI = 0) thì tại đầu ra của bộ phát sẽ có điện thế đƣờng dây B lớn hơn điện thế đƣờng dây A (VOB > VOA).
Ở phía nhận, nếu điện thế đƣờng dây A lớn hơn đƣờng dây B nhỏ nhất 200mV (VIA - VIB > 200mV) thì đầu ra của bộ nhận có mức logic là cao (RO = 1), nếu điện thế đƣờng dây B lớn hơn đƣờng dây A nhỏ nhất 200mV (VIB - VIA > 200mV) thì đầu ra
20
của bộ nhận có mức logic là thấp (RO = 0). Nếu điện áp giữa A và B nhỏ nhơn 0.2V thì mức logic đầu ra không đƣợc xác định.
VOA VOB VIA VIB VOD RO RE DI DE A B
Hình 1.13. Mức điện áp vi sai tại bộ phát và bộ nhận
Từ sự chênh lệch giữa điện áp cần thiết của bên truyền và bên nhận của RS485 ta có một khoảng gây nhiễu là 1.3V. Nhƣ vậy tín hiệu có thể chấp nhận một điện áp nhiễu có biên độ 1.3V mà không làm sai lệch tín hiệu. Khoảng gây nhiễu cho phép này nhỏ hơn so với RS232 nhƣng bù lại đƣờng truyền cân bằng của RS485 lại cung cấp một khả năng triệt nhiễu khá tốt.
Một đặc tính quan trọng của RS485 là khả năng ghép nối nhiều điểm truyền nhận vì vậy mà RS485 đƣợc sử dụng phổ biến trong các hệ thống bus. Cụ thể là 32 thiết bị có thể tham gia ghép nối, định địa chỉ và giao tiếp đồng thời trong mạng mà không cần bộ lặp.
Để đạt đƣợc điều này, tại cùng thời điểm chỉ một thiết bị đƣợc phép kiểm soát đƣờng truyền và phát tín hiệu. Vì vậy, một số bộ phát phải đƣa vào trạng thái tổng trở cao sau khi kết thúc quá trình truyền để tạo điều kiện cho các thiết bị khác tham gia vào đƣờng truyền. Một số IC RS485 có khả năng tự động xử lý tình huống này, trong nhiều trƣờng hợp thì việc này đƣợc thực hiện bởi phần mềm điều khiển. Trong mạch của bộ kích RS485 có một tín hiệu vào cho phép (Enable) đƣợc dùng cho mục đích chuyển bộ kích về trạng thái phát tín hiệu hay tổng trở cao.
Bảng 1.1: Một số thông số của chuẩn truyền dẫn RS-485
Thông số Điều kiện Tối thiểu Tối đa
Điện áp đầu ra hở mạch ±1.5 V ±6 V
Điện áp đầu ra khi có tải RLoad = 54 Ω ±1.5 V ±5 V
Dòng ra ngắn mạch ±250 mA
Độ nhạy cảm đầu vào -7V < VCM < 12V ±200 mV
Điện áp chế độ chung -7 V 12 V
Trở kháng đầu vào 12 KΩ