EIA-485

EIA-485聯合釋出的標準。實現此標準的數位通訊網可以在有電子雜訊的環境下進行長距離有效率的通訊。線上性的組態下，可以在一個網路上有多個接收器。因此適用在工業環境中。EIA一開始將RS維護，名稱為TIA-485，但工程師及應用指南仍繼續用RS-485來稱呼此一協定。簡介.EIA-485的電氣特性和RS-232不一樣。EIA-485使用纜線兩端的電壓差值來表示傳遞訊號，不同的電壓差分別標識為邏輯1及邏輯0。兩端的電壓差最小為0.2V以上時有效，任何不大於12V或者不小於－7V的差值對接受端都被認為是正確的。EIA-485僅僅規定了接受端和傳送端的電氣特性。它沒有規定或推薦任何資料協議。EIA-485可以應用於配置便宜的區域網和採用單機發送，多機接受通訊連結，使用和EIA-422類似的差動雙絞線。它提供高速的資料通訊速率的乘積無法超過108，因此 50 m的線上速度不會超過2 Mbit/s，在特定條件下，其資料通訊速率可以到64 Mbit/s.。EIA-485和EIA-422一樣使用雙絞線進行高電壓差分平衡傳輸，它可以進行大面積長距離傳輸。和EIA-422相對照的是，EIA-422採用不可轉換的單傳送端，EIA-485的傳送端需要設定為傳送模式，這使得EIA-485可以使用雙線模式實現真正的多點雙向通訊。EIA-485推薦使用在點對點網路中，線型、匯流排型，不能是星型、環型網路。假如必須要使用星型網路，可以配合特殊的RS-485 star/hub中繼器，可以在多個網路中雙向的監聽資料，並且將資料再傳送到其他的網路上。理想情況下EIA-485需要2個，其阻值要求等於傳輸電纜的，若通訊線上沒有任何裝置時，上面的資料可以有失效安全的機制。這樣可以讓網路線上有固定的偏置電壓，節點較不容易在沒有任何節點傳送資料時，將線上的雜訊解讀成實際的資料。若沒有偏置電阻，通訊線處於浮接的狀態，在所有節點都未傳送資料或未供電時，最容易受到雜訊的影響。標準的範圍及定義.EIA-485只規範了訊號產生器及接收器的電氣特性，只建議了物理層，沒有指定或是建議任何的通訊協定。EIA-485網路上的通訊協定是由其他的標準來定義的。標準的前言建議參考-{「}-電信系統公告TSB-89-{」}-，其中有包括資料傳輸速度、線路長度、短線長度及組態在內的應用指南。EIA-485標準的的第四章定義了產生器，其狀態為0，不過標準中沒有定義這兩個狀態的邏輯功能。Master-slave架構.若在網路架構中，會有一臺裝置做為master，啟動所有網路活動，多半會由這一臺來提供EIA-485的偏置電路，其他slave裝置就不需偏置電路。在此組態下，master裝置一般會在EIA-485網路中的中間點，而由網路最末端的兩臺slave提供。master也可以在網路的最末端，本身提供終端電阻，但這是不好的網路拓撲，因為master若在網路的中間，在運作上是最理想的，可以讓訊號強度最大，也可以提昇線長及通訊速度。若在多個裝置加上偏置電路可能會違反EIA-485的規範，使得通訊誤動作。全雙工的應用.EIA-485類似EIA-422，可以透過用四條線達到全雙工。不過因為EIA-485是多點的規範，在許多應中並不需要用到全雙工。EIA-485和EIA-422在有一定限制的情形下可以互操作。EIA-485和其他通訊格式之間有轉換器可以轉換，讓個人電腦可以和遠端的裝置通訊。利用-{「}-中繼器-{」}-及-{「}-多中繼器-{」}-可以架構很大的EIA-485網路。TIA/EIA-485-A的應用指南TSB-89A中有一張圖上面寫-{「}-星型組態，不建議使用-{」}-。利用EIA-485的-{「}-多中繼器-{」}-可以用進行類似多點連結的星型組態，類似Ethernet的Hub/Star組態Hub/Star系統可以建構非常好維護的系統，不會違反任何EIA-485規範中的內容。中繼器可以用來延伸網路的長度，或是增加上面的裝置數量。用途.許多電腦及自動化系統中都會用到EIA-485通訊。電腦的SCSI-2和SCSI-3通常使用這種標準的裝置來作為物理層，以進行電腦和硬碟機之間的資料傳輸。EIA-485經常和常用裝置UART一起使用來實現在飛機上的低速率資料傳輸，舉個例子，一些乘客控制單元採用這種裝置，從而只需要很少的線纜就可以實現幾個椅子共享線纜，從而減輕整個裝置的重量。許多工業控制系統中使用的自動化通訊協定以EIA-485為其物理層，其中也包括了常見的Modbus及Profibus。配合許多使用相同通訊協定的裝置，EIA-485可以讓個人電腦和工業控制系統可以在區域網上進行通訊。EIA-485也用在可程式設計邏輯控制器以及工廠的資料通訊。EIA-485的差動特性可以抵抗馬達裝置和焊接裝置的電磁干擾。EIA-485使用在大型音訊系統中，可以在音樂廳和劇院見到這種裝置，可以使用普通的計算機來執行一些特殊的軟體實現遠距離音訊裝置的控制。EIA-485透過XLR標準的線纜連線的裝置大量的用於麥克風上，從而實現舞臺和控制檯之間的連線而不需要預設線路。在劇場及演出場所也會用EIA-485網路上的通訊協定來控制燈光及其他系統。在樓宇自動化中會使用EIA-485作簡單的網路應用，其支援長線的特性可以連線遠距的裝置。EIA-485可以控制影片監控系統，連線安全控制系統及裝置。EIA-485也用在鐵道模型，車站和鐵道內部的通訊是用通訊協定。車站和外部的介面一般會是EIA-485，可能是由手持的控制器傳送，或是由網路/個人電腦控制。使用的聯結器會是8P8C / RJ45。通訊協定.EIA-485-{只}-是電氣訊號介面，本身是通訊協定，有許多通訊協定使用EIA-485準位的電氣訊號，但EIA-485規格書本身沒有提到通訊速度、格式以及資料傳輸的通訊協定。若二臺不同廠商的裝置都使用EIA-485，即使是類似性質的裝置，若只有電氣訊號介面相同，不保證互操作性。EIA-485上最常使用的協定都是屬於，不過也有其他的通訊，例如。訊號.EIA-485差動訊號包括以下二個訊號：也可能會有第三個訊號：RS-485標準中提到：不同的IC使用的訊號-{}-標示方式不同，不過EIA的標準中只使用A和B的名稱。資料為1時，訊號B會比訊號A要高。不過因為標準其中也提到訊號A是「非反向訊號」，訊號B是「反向訊號」，因此訊號A、B的定義就更容易混淆了。許多元件製造商依循了這個A/B的命名原則，包括以下廠商：上述製造商元件的標示方式都不符合「若是MARK，端子A的訊號會比端子B的訊號要低」的說明，但這些元件彼此定義是相容一致的，而且實際上許多裝置使用這些元件，因此在使用A/B的命名方式時，需非常小心。有一種常用的de facto命名方式是：在Modbus、BACnet及Profibus通訊協定中，A/B的標示會以A為negative green線，B是positive red線，像D-sub接頭以及M12圓型接頭的定義一樣，在Profibus指南中也有類似的說明。EIA-485沒有定義聯結器或是引出線。電路可以用、D-sub接器或是其他的聯結器來進行配線。EIA-485標準本身沒有提到纜線的遮蔽，不過有建議一些將線路參考地點和裝置外殼的地點互連的作法。共模.除了A和B兩個端子外，EIA標準還有提到第三個端子，稱為SC，是訊號的參考點。此一端子可以限制接收器輸入端收到的共模訊號，收發器會用這個訊號做為基準值，來量測端子A和端子B旳電壓。允許的共模電壓是在-7V至+12V的範圍內，也就是0-5V的訊號準位，再往外-{}-延伸+/-7V。若共模電壓未在此範圍內，好的話只會造成訊號的不完整，壞的話會造成裝置的損壞。不過SC的接線也需要額外的考量，尤其是長線應用的情形，長的SC線路無法達到讓不同裝置SC端子連在一起的原始目的，因此最好在SC線路上加上一些限流的裝置。建築物中的接地線，電壓變化其實不大，但因為其阻抗很小，因此可能會產生災難性的大電流，甚至大到會讓接地線、電路板銅箔熔化，並且破壞收發器裝置。波形範例.下圖列出在RS-485利用「非同步開始-停止」方式傳送一個字元時，+端子及 −端子上的電壓