这次我们来介绍一下RS485的终端电阻。RS485由于是双向通信,所以需要在两端都安装终端电阻,我们可以看到,添加这些终端电阻可以减少反射,提高信号质量。终端电阻的作用 终端电阻是放置在信号末端以抑制信号反射的电阻。如果出现反射波,会有什么问题吗? 发生反射时,发射信号和反射波会叠加,导致波形失真。波形失真会导致信号无法正常接收。如果将信号反射想象成波浪,就更容易理解。波浪撞击防波堤时会发生反射并产生失真。如果没有防波堤,波浪无限延伸,就不会发生反射,也不会失真。 下面是防波堤的示意图。 (我的画技不太好,请见谅。) ![]() ![]() 下面是没有防波堤时的样子。 ![]() 实际信号中,如果没有终端电阻,则电阻值视为∞Ω。如果没有电阻,就如同有防波堤一样,会发生反射,导致信号失真。 例如,假设输入如下所示的理想波形。然而,反射会使波形失真,导致高信号被误认为低信号。在最坏的情况下,过冲或下冲可能会导致设备故障。 理想波形如下所示。 Vih 是输入设备侧高于此线时识别为 High 的电压。Vil 是输入设备侧低于此线时识别为 Low 的电压。 ![]() 下面是发生反射和波形失真时发生的情况的示例。 ![]() 如果有终端电阻,波形就不会失真,因为没有防波堤,看起来会永远持续下去。如上所述,如果信号被反射,波形就会失真,从而导致输入设备对其进行误解。 用于 RS485 终端电阻 我应该把终端电阻放在哪里? 对于 RS485,终端电阻插入在终端末端。此外,由于 RS485 是双向通信,因此终端电阻会插入在两端。多点连接中,中间的终端无需插入终端电阻。 以下是 RS485 全双工和半双工的示例。 下图显示的是半双工。 ![]() 下图显示了全双工的情况。 ![]() 终端电阻的阻值为100Ω,但该阻值必须与通信线的特性阻抗一致,若通信线的特性阻抗为120Ω,则终端电阻也必须是120Ω。 通过使通信电缆的特性阻抗与终端电阻的值相匹配,可以使连接看起来无限长。这种匹配阻抗的过程称为阻抗匹配。 总结 进行RS485通信时,需要使用终端电阻来改善信号质量。终端电阻的值务必与通信电缆的特性阻抗相同(阻抗匹配)。 采用RS485通信的网络在现场网络领域应用十分广泛,Step Technica的HLS、CUnet等也都是采用RS485通信的网络。 |