در این مقاله به بررسی جنبه های مهم و فنی استاندارد محبوب و پرکاربرد RS-485 برای طراحی یک ساختار مناسب انتقال داده میپردازیم که از گذشته تا کنون در صنعت بسیار مورد استفاده بوده و هست. در سال ۱۹۸۳، انجمن صنایع الکترونیک (EIA) استاندارد جدیدی برای انتقال داده به نام RS-485 تصویب کرد. امروزه با پذیرش و استفادهی گستردهی آن در برنامههای کاربردی صنعتی، پزشکی و مصرف کننده های مختلف، RS-485 به یک واسط کاربری مهم در صنعت تبدیل شده است.
استاندارد و ویژگی ها
RS-485 یک استاندارد electrical-only است. بر خلاف استانداردهای complete interface، که مشخصات عملکردی، مکانیکی و الکتریکی را تعریف می کنند، RS-485 فقط مشخصات الکتریکی درایورها و گیرنده ها را مشخص می کند که میتوانند برای پیاده سازی خطوط انتقال multi-point متعادل استفاده شوند. این استاندارد به عنوان مرجعی برای استاندارد های سطح بالاتر مانند DL/T645 در نظر گرفته شده است که RS-485 را به عنوان استاندارد لایه فیزیکی استفاده میکنند.
ویژگی های کلیدی RS-485 عبارتند از:
- Balanced interface
- عملکرد multi-point از یک منبع تغذیهی ۵ ولتی
- محدودهی ۷ الی ۱۲ ولتی باس در حالت common-mode
- حداکثر تا تعداد ۳۲ بار
- حداکثر ۱۰-Mbps نرخ ارسال داده (در ۴۰ فیت)
- ۴۰۰۰ فوت حداکثر طول کابل (در ۱۰۰kbps)
توپولوژی شبکه
پیشنهاد استانداردهای RS-485 آنست که نودها به صورت daisy-chain در شبکه قرار بگیرند. همانطور که در شکل زیر مشاهده میشود، در این توپولوژی درایورها، receiver ها و transceiver ها توسط قطعه های کوچکی به بدنه ی یک کابل متصل میشوند.این Interface bus میتواند به صورت انتقال full-duplex یا half-duplex طراحی شود.
پیاده سازی full-duplex نیاز به دو جفت سیگنال دارد(۴ سیم). و همچنین transceiverهای full-duplex ای با باس های جداگانه ی دسترسی برای فرستنده و گیرنده. full-duplex این امکان را به نود میدهد که بتواند همزمان ارسال و دریافت داده داشته باشد. اما در half-duplex تنها یک جفت سیگنال وجود دارد که در نتیجه باید ارسال و دریافت در زمان های جداگانه انجام شود. هر دو پیاده سازی نیازمند عملیات کنترل شده ی همه ی نودها توسط سیگنال های کنترل جهت هستند. نظیر سیگنالهای Driver/Receiver Enable. برای مطمئن شدن از اینکه در هر لحظه تنها یک درایور روی باس فعال است. دسترسی بیش از یک درایور به باس به طور همزمان، منجر به تداخل روی باس می شود که لذا در هر زمان باید از طریق کنترل نرم افزاری از آن جلوگیری شود.
در پست های بعدی به بررسی ابعاد کاربردی تری از این استاندارد خواهیم پرداخت.
نویسنده: یاسمن آبادی
