理論上RS-485的最大傳輸間隔為4000英尺(約1219米)，最大傳輸速率為10Mb/s.但其均衡雙絞線的傳輸間隔與傳輸速率成反比，只有在100kb/s速率以下，才大概到達(dá)最大傳輸間隔。要得到最高速率傳輸只能在很短的傳輸間隔下毗連。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能得到的最大傳輸速率僅為1Mb/s.想要擔(dān)保較高傳輸速率，又有較遠(yuǎn)的傳輸間隔，回收中繼器是一個(gè)便捷的要領(lǐng)。中繼器可以將較長(zhǎng)的傳輸線脫離成兩段，從而減低傳輸線的歐姆阻抗、線間電容、集膚效應(yīng)等引起的信號(hào)畸變，從而擔(dān)保在較高傳輸速率下，增加傳輸間隔。

RS-485有兩線制和四線制兩種接線方法，回收二線方法，二線制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信。而回收四線毗連時(shí)，只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多的全雙工通信，即只能有一個(gè)主(Master)設(shè)備，其余為從設(shè)備。無(wú)論四線照舊二線毗連方法，總線上均可掛接多達(dá)128個(gè)設(shè)備。

以下先容一種筆者在恒久實(shí)踐的基本上，設(shè)計(jì)的實(shí)用四線制全雙工RS-485中繼器。

2.四線制中繼器道理

中繼器道理圖如圖1所示。個(gè)中，U1和U2是中繼器的收發(fā)芯片對(duì)，認(rèn)真對(duì)RS-485串行數(shù)據(jù)舉辦中繼轉(zhuǎn)發(fā)，回收Maxim公司的3.3V低功耗全雙工RS-485收發(fā)器芯片MAX3491,單片待機(jī)時(shí)電流為1mA,U3、U4均回收HC型邏輯電路，待機(jī)電流更小，大大低落了整機(jī)功耗。

由于MAX3491芯片已內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)失效掩護(hù)電路，所以只需要在傳輸線上簡(jiǎn)樸匹配120歐姆的終端電阻即可。

U3與U4按圖1毗連，構(gòu)成兩個(gè)一模一樣的數(shù)據(jù)脈沖監(jiān)測(cè)電路，別離監(jiān)測(cè)TXD和RXD總線上是否有數(shù)據(jù)脈沖，當(dāng)檢測(cè)到有數(shù)據(jù)脈沖時(shí)，就會(huì)使能對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器，讓數(shù)據(jù)脈沖以RS-485電平轉(zhuǎn)發(fā)出去。

發(fā)送總線TXD和吸收總線RXD上都沒(méi)數(shù)據(jù)時(shí)，圖1的Ro及To處均為高電平，Re和Te處則為低電平，對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器都封鎖，為低功耗待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)J1的3、4腳，即吸收總線RXD上有數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)U2的吸收器解調(diào)后由2腳輸出，送到U1的驅(qū)動(dòng)器的輸入端5腳。同時(shí)Ro端的下降沿使得電容C1放電為低電平，經(jīng)U3B后清除觸發(fā)器U4A的置零狀態(tài)，同時(shí)Ro端的下降沿經(jīng)U3A后，使觸發(fā)器U4A的置位，Re變?yōu)楦唠娖剑鼓躑1的驅(qū)動(dòng)器將5腳輸入的數(shù)據(jù)以RS-485電平轉(zhuǎn)發(fā)出去。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)傳輸完成時(shí)，即當(dāng)在一個(gè)內(nèi)定的時(shí)距離斷內(nèi)Ro沒(méi)有下降沿產(chǎn)生， 470uf 50v，經(jīng)R1對(duì)C1充電到位，會(huì)令觸發(fā)器U4A進(jìn)入置零狀態(tài)，Re變低電平令驅(qū)動(dòng)器封鎖，并期待下一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)光降。改變R1的數(shù)值可以調(diào)解時(shí)距離斷的是非，按圖1的數(shù)值時(shí)距離斷約為700μs.

同樣的，發(fā)送總線TXD上有數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)以上的同樣流程，數(shù)據(jù)亦會(huì)經(jīng)過(guò)U1、U2轉(zhuǎn)發(fā)出去。這樣就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的雙向中繼傳輸。

由于RS-485尺度只對(duì)接口的電氣特性做出劃定，沒(méi)有硬性指定接插件端子分派， 47UF 16V，應(yīng)用中可以按實(shí)際機(jī)動(dòng)調(diào)解設(shè)計(jì)。圖1中J1、J2端子是憑據(jù)Nport5150尺度的接口界說(shuō)來(lái)分派的。

Nport5150的接口界說(shuō)如圖2所示，它支持232、422、485三種毗連方法。本設(shè)計(jì)引用個(gè)中的四線制RS-485界說(shuō)。

3.結(jié)語(yǔ)

如圖1所示四線制RS485中繼器，除接插件J1-J3以及電解電容用直插元件外，其余全部用貼片元件，整個(gè)電路板設(shè)計(jì)可以壓縮為洋火盒巨細(xì)。實(shí)體電路顛末實(shí)地測(cè)試，機(jī)能滿意設(shè)計(jì)要求，收到了精采的結(jié)果;回收了低功耗芯片，整機(jī)功耗很低，同時(shí)小體積的設(shè)計(jì)使它容易融合進(jìn)各類(lèi)家產(chǎn)組網(wǎng)應(yīng)用的布線情況。