干扰ttl是什么意思

总线内容简介RS422/485总线内容简介平衡传输RS422/485差分电平规定RS422/485总线连接方式RS422/485总线特性RS422/485/232总线特性对比RS422/485/232总线特性对比RS422/485总线抗共模干扰、EMI以及瞬时保护RS422/485总线使用注意事项RS422/485总线RS422/485总线RS‐422(EIARS‐422‐AStandard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准.
RS‐422使用差分信号,RS‐232使用非平衡参考地的信号.
差分传输使用两根线发送和接收信号,对比RS‐232,它能更好的抗噪声和有更远的传输距离.
在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点个很大的优点.
RS‐485(EIA‐485标准)是RS‐422的改进,因为它增加了设备的个数,从10个增加到32个同时定义了在最大设备个数情况下的电气特性以从10个增加到32个,同时定义了在最大设备个数情况下的电气特性,以保证足够的信号电压.
RS‐485是RS‐422的超集,因此所有的RS‐422设备可以被RS‐485控制.
RS‐485可以用超过4000英尺(1200m)的线进行串可以被RS485控制.
RS485可以用超过4000英尺(1200m)的线进行串行通行.
平衡传输平衡传输RS‐422/485数据信号采用差分传输方式(也称作平衡传输):RS422/485数据信号采用差分传输方式(也称作平衡传输):TTLTTLRS-232CTTLTTLRS-423A+–RS-422A非平衡式差分传输TTLTTLRS422A+–平衡线平衡传输平衡传输RS485用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B,通常RS485用对双绞线,将其中线定义为A,另线定义为B,通常情况下,发送驱动器A、B之间的正电平在+2~+6V,是一个逻辑状态,负电平在‐2~‐6V,是另一个逻辑状态.
另有一个信号地C,在RS‐485中还有使能信号用于控制发送驱动器处于高阻状态RS422中没有使能端有使能信号,用于控制发送驱动器处于高阻状态.
RS422中没有使能端.
RS422/485差分电平规定RS422/485差分电平规定接收器也作与发送端相对的规定,收、发端通过平衡双绞线将AA与接收器也作与发送端相对的规定,收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连:ifA-B200mV,TTL=1≥ifA-B≤-200mV,TTL=0接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间.
RS422定义(DB9)RS422定义(DB9)管脚信号描述1GND地2TXA发送正有时称TX+或A2TXA发送正,有时称TX+或A3RXA接收正,有时称RX+或Y456TXB发送负,有时称TX-或B7RXB接收负,有时称RX-或Z89+9V电源9+9V电源连接器不管用什么型号,使用时信号线连接OK即可.
RS422连接方式RS422连接方式RS422采用四线制ABYZ一般还有一个地线RS422采用四线制A、B、Y、Z,般还有个地线.
最多可接10各节点,其中一个为主设备,其余为从设备,从设备之间不能通信,故RS422支持点对多的双向通信.
接收器输入阻抗为4K,发送端最大负载驱动能力为10*4K+100(匹配电阻).
RS422部分特性RS422部分特性传输速率传输速率最大10Mb/s,100米长的双绞线上能获得的最大传输速率仅为1Mb/s.
最大传输距离最大约1200米/400英尺,一般在100kb/s以下才能达到最大传输距离.
通信方式点对多的全向通信主多从点对多的全双工双向通信,一主多从.
节点数最多10个含主设备最多10个,含主设备.
端接电阻一般短距离(32)或通讯距离超过1200m时,应在网络中适当地加入RS485中继器(最好是隔离型的),以保证网络的通信顺畅.
另外,可以同时利用双绞线的空闲线路来传电源和地,这样即解决了采集板的供电问题,又解决了485网络中共模干扰的问题.
RS422/485的接地不当之共模干扰/的接地不当之共模干扰很多情况下,连接RS-422、RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞很多情况下,连接RS422、RS485通信链路时只是简单地用对双绞线将各个接口的"A"、"B"端连接起来.
而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的但却埋下了很大的隐患这有下面连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有下面二个原因:1共模干扰问题RS422与RS485接口均采用差分方式传输信号方1.
共模干扰问题:RS-422与RS-485接口均采用差分方式传输信号方式,并不需要相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.
但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,如RS-422共模电压范围为-7~+7V,而RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作.
当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口.
RS422/485的接地不当之共模干扰/的接地不当之共模干扰分析:接收端共模电压Vcm=Vos+Vgpd分析:接收端共模电压Vcm=Vos+Vgpd.
Vos≤3V,Vgpd可能十几伏甚至几十伏.
Vcm=RS422:Vcm范围为-7V~+7V.
RS485:Vcm范围为-7V~+12V.
范围为后果:轻则影响正常通信,重则烧毁通信接口电路.
RS422/485的接地不当之EMI/的接地不当之2、EMI问题.
发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波.
由于上述原因,RS-422、RS-485尽管采用差分平衡传输方式,但对整个RS-422或RS-485网络,必须有一条低阻的信号地.
一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来使共模干扰电压VGPD被短路这条信号地可两个接口的工作地连接起来,使共模干扰电压VGPD被短路.
这条信号地可以是额外的一条线(非屏蔽双绞线),或者是屏蔽双绞线的屏蔽层.
这是最通常的接地方法最通常的接地方法.
这种做法仅对高阻型共模干扰有效,由于干扰源内阻大,短接后不会形成很大的接地环路电流,对于通信不会有很大影响.
当共模干扰源内阻形成很大的接环路流对于信不会有很大影响当共模干扰源内阻较低时,会在接地线上形成较大的环路电流,影响正常通信.
可以采取以下三种措施:RS422/485的接地不当之EMI/的接地不当之如扰内常小在接地线上加(1)如果干扰源内阻不是非常小,可以在接地线上加限流电阻以限制干扰电流.
接地电阻的增加可能会使共模电压升高,但只要控制在适当的范围内就不会影响正常通信.
(2)采用浮地技术隔断接地环路这是较常用也是十(2)采用浮地技术,隔断接地环路.
这是较常用也是十分有效的一种方法,当共模干扰内阻很小时上述方法已不能奏效此时可以考虑将引入干扰的节点(例如处于恶劣的工作环效,此时可以考虑将引入干扰的节点(例如处于恶劣的工作环境的现场设备)浮置起来(也就是系统的电路地与机壳或大地隔离)这样就隔断了接地环路不会形成很大的环路电流隔离),这样就隔断了接地环路,不会形成很大的环路电流.
RS422/485的接地不当之EMI/的接地不当之(3)采用隔离接口有些情况下出于安全或其它方面(3)采用隔离接口.
有些情况下,出于安全或其它方面的考虑,电路地必须与机壳或大地相连,不能悬浮,这时可以采用隔离接口来隔断接地回路,但是仍然应该有一条地线将隔离侧的公共端与其它接口的工作地相连.
RS422/485的网络失效保护/的网络失效保护RS422/485标准都规定了接收器门限为±200mV.
这样规定能够S/85标准都规定了接收器门限为±00.
这样规定能够提供比较高的噪声抑制能力,当接收器A电平比B电平高+200mV以上时,输出为正逻辑,反之,则输出为负逻辑.
但由于第三态的存在,时输出为正逻辑反之则输出为负逻辑但由于第态的存在即在主机在发端发完一个信息数据后,将总线置于第三态,即总线空闲时没有任何信号驱动总线,使AB之间的电压在-200~+200mV直至趋于0V,这带来了一个问题:接收器输出状态不确定.
如果接收机的输出为0V,网络中从机将把其解释为一个新的启动位,并试图读取后续字节,由于永远不会有停止位,产生一个帧错误结果,不再有设备请求总线,网络陷于瘫痪状态.
除上述所述的总线空闲会造成两线电压差低于200mV的情况外,开路或短路时也会出现这种情况.
故应采取一定的措施避免接收器处于不确定状态.
RS422/485的网络失效保护/的网络失效保护通常是在总线上加偏通常是在总线上加偏置,当总线空闲或开路时,利用偏置电阻将总线偏置利用偏置电阻将总线偏置在一个确定的状态(差分电压≥-200mV).
如右图.
将A下拉到地,B上拉到5V,电阻的典型值是1kΩ,具体数值随电缆的电容变化而变化.
RS422/485的瞬时保护/的瞬时保护信号接地措施,只对低频率的共模干扰有保护作用,对于信号接地措施,只对低频率的共模干扰有保护作用,对于频率很高的瞬态干扰就无能为力了.
由于传输线对高频信号而言就是相当于电感因此对于高频瞬态干扰接地线实际等同言就是相当于电感,因此对于高频瞬态干扰,接地线实际等同于开路.
这样的瞬态干扰虽然持续时间短暂,但可能会有成百上千伏的电压上千伏的电压.
实际应用环境下还是存在高频瞬态干扰的可能.
一般在切换大功率感性负载如电机变压器继电器等或闪电过程中都换大功率感性负载如电机、变压器、继电器等或闪电过程中都会产生幅度很高的瞬态干扰,如果不加以适当防护就会损坏RS-422或RS-485通信接口.
对于这种瞬态干扰可以采用隔离或旁路的方法加以防护.
RS422/485的瞬时保护/的瞬时保护1、选择具有抗雷击、抗静电冲击特性的芯片.
如果传输线架在条件1、选择具有抗雷击、抗静电冲击特性的芯片.
如果传输线架在条件比较恶劣的户外,接口芯片乃至整个系统都有可能遭到雷击;接口芯片在使用、运输、焊接等过程中都有可能受到静电的冲击.
雷击和静电冲击都有可能损坏芯片,甚至导致整个系统瘫痪.
此类芯片例如,MAX458E、MAX487E、MAX1487E、SN75LBC184等.
2、隔离保护方法.
这种方案实际上将瞬态高压转移到隔离接口中的电隔离层上,由于隔离层的高绝缘电阻,不会产生损害性的浪涌电流,起到保护接口的作用通常采用高频变压器光耦等元件实现接口的电气隔到保护接口的作用.
通常采用高频变压器、光耦等元件实现接口的电气隔离,已有器件厂商将所有这些元件集成在一片IC中,使用起来非常简便,如Maxim公司的MAX1480/MAX1490,隔离电压可达2500V.
这种方案的优点如Maxim公司的MAX1480/MAX1490,隔离电压可达2500V.
这种方案的优点是可以承受高电压、持续时间较长的瞬态干扰,实现起来也比较容易,缺点是成本较高.
RS422/485的瞬时保护/的瞬时保护3、旁路保护方法.
这种方案利用瞬态抑制元件(如TVS、MOV、气体3、旁路保护方法.
这种方案利用瞬态抑制元件(如TVS、MOV、气体放电管等)将危害性的瞬态能量旁路到大地,优点是成本较低,缺点是保护能力有限,只能保护一定能量以内的瞬态干扰,持续时间不能很长,而且需要有一条良好的连接大地的通道,实现起来比较困难.
实际应用中是将隔离和旁路两种方案结合起来灵活加以运用.
在这种方法中,隔离接口对大幅度瞬态干扰进行隔离,旁路元件则保护隔离接口不被过高的瞬态电压击穿.
RS422/485总线使用注意事项RS422/485总线使用注意事项串口设置要致串口设置要一致收发同名接线(A接A,B接B),设备一定要共地一般采用双绞线,加屏蔽效果更好单片机采用内部晶体时在高低温下因频率偏移导致波特单片机采用内部晶体时在高低温下因频率偏移导致波特率变化,从而导致通信异常,尽可能采样外部晶振组网时阻抗匹配组网时阻抗匹配整个网络接口芯片电源电压一致,工作电压为3.
3V的驱动芯片接到5V的网络中长时间工作会被烧毁不要带电插拔串口,至少要有一端处于掉电状态不要带电插拔串至少要有端处于掉电状态谢谢!