如何解决RS-485自动收发电路应用异常？

作者：时间：2018-10-11 来源：网络收藏

RS-485总线是半双工的通信总线，因此通常需要MCU控制RS-485收发器的收发状态。为节省MCU的I/O资源，RS-485自动收发型收发器应运而生，但该类收发器或多或少会遇到一些应用问题，这一类问题该如何解决?本文将从工作原理为你揭晓。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/201810/392780.htm

　　一、自动收发电路简介及应用简析

　　1、自动收发电路原理

　　常见的RS-485自动收发电路如图1所示，电路的逻辑真值表如表1所示，当TXD为低电平时，DE和RE为高电平，RS-485收发器处于发送状态，AB处于低电平，即向其他节点发送低电平信号;当TXD由低电平变为高电平时，DE和RE变为低电平，RS-485收发器处于接收状态，此时AB引脚处于高阻状态，R3将B引脚拉至GND，R4将A引脚拉至VCC，此时AB为高电平，即向其他节点发送高电平信号。由于TXD为高电平时，RS-485收发器处于接收状态，因此只需将TXD保持为高电平即可接收数据，即自动收发电路发送高电平时同时也是接收状态。

图1 RS-485自动收发示意图

表1 自动收发电路示意图

　　二、自动收发电路常见应用问题及解决方案

　　1、通信速度较慢

　　RS-485自动收发通信速度较慢的原因主要有两个。一是若使用图1所示的自动收发电路，三极管的关断时间较长(主要是由于三极管关断时的存储时间较长)，图1中所示参数的三极管反相电路，开启延时时间如图2所示为10.2ns，关断延时时间如图3所示为1.14μs，因此若TXD发送低电平，DE&RE引脚较长时间后才会升至高电平，发送低电平的延时时间较长，图1所示电路发送低电平信号延时时间如图4所示为1.468μs。

图2开启延时时间

图3 关断延时时间

图4 发送低电平信号延时

　　二是自动收发电路发送高电平是通过外部上下拉电阻驱动的，上升沿较缓慢，波形如图5所示，可以看出，发送高电平的上升沿较为缓慢，限制了高速通信的应用。

图5 发送高电平上升时间

　　2、高波特率通信时存在通讯异常风险

　　如图6所示，TXD变为高电平，DE&RE引脚降为低电平，AB差分电压缓慢上升，由于此时RS-485收发器已经处于接收状态，在AB差分电压上升至RS-485收发器门限电平前RXD引脚会出现到一段时间的低电平信号，例如门限电平为-200mV~-50mV的收发器，AB差分电压上升至-50mV前RS-485收发器均可输出低电平，此低电平信号的时间与AB差分电压上升时间和RS-485收发器的接收延时有关。由于串口一般是将每个位分成16份，检测中间的3份的电平信号从而确定此位的信号高低，因此若此低电平信号保持至每个位的信号检测时，则会使MCU接收到一个起始位，从而接收到错误的数据，因此这个问题同样限制了高速通信的应用并且降低了通信的可靠性。