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1983 年の定義制定以来、RS-485 は多くの産業用フィールドバス・アプリケーションで優先されるインターフェイスになっています。 RS-485 の基礎を取り上げるこのシリーズは、TI E2E Community の新しい Industrial Strength(産業の強み)ブログの一部であり、RS-485 の基礎について理解し、RS-485 ネットワーク内で設計を行うときに発生する、アプリケーションに関する一般的な疑問を解決できるように、役に立つ情報提供型の集約されたリソースを作成および提示したいと考えています。

RS-485 は、以前は ANSI(米国規格協会)の TIA(通信工業会)/EIA(電子工業会)による TIA/EIA-485-A として知られていましたが、シリアル通信を実行するための平衡型データ送信に関する規格です。RS-485 を使用すると、ファクトリ・オートメーションとビルディング・オートメーション、モーター制御、その他のフィールド・バス・アプリケーションなど、マルチポイントの通信アプリケーションで、長距離にわたって中間のデータ・レートで堅牢な送信を行うことができます。

RS-485 規格はドライバとレシーバの電気的特性について規定しているのみです。プロトコルについては規定していません。 ModBus(Modicon bus)、ProfiBus(process field bus)、DMX512 など多くの上位レベル・インターフェイス規格は、物理僧として RS-485 を参照しています。

図 1: 一般的なインターフェイス規格

図 1 に、データ・レートと距離に基づいて分類した、一般的なインターフェイス規格の全体像を示します。 RS-485 は、信号伝達の技法としてシングルエンドではなく差動方式を実装することにより、RS-232 でサポートされる値に比べて、ノイズ耐性と距離を強化しています。 また、電気的には類似した規格ですが、RS-485 は RS-422 を拡張し、双方向通信を実現しています。

さらに、RS-485 を使用すると、より大きい信号レベルとより広い同相範囲が理由で、M-LVDS(マルチポイントの低電圧差動信号伝達)より長い距離にわたる通信を実現できます。 ただし、20 Mbit/s を上回るデータ・レートの場合は、RS-485 より消費電力が小さい点で、M-LVDS の利点が大きくなります。

図 2: 半二重と全二重の RS-485 ネットワーク接続

RS-485 ネットワークは、バスに対して並列接続された複数のノードによって形成されています。図 2 に、半二重と全二重の RS-485 実装に関する代表的なネットワーク接続を示します。 RS-485 アプリケーションの多数は、半二重(2 線式)通信を実装しています。 全二重通信では 2 組の信号ペア(4 線式)が必要ですが、複数のノードが送信と受信を同時に実行することができ、より高いスループットを達成できます。 現在のトランシーバ設計では、数百個のノードをバスに接続できます。

このシリーズの続く 2 回の投稿では、RS-485 のドライバとレシーバに関する基本的な設計と動作について説明する予定です。 また、レシーバのフェイルセーフ動作、トランシーバの消費電力、過渡保護なども網羅します。 皆様が掲載を希望するトピックがある場合は、コメント・セクションからお知らせください。

 

その他のリソース:

RS-422 and RS-485 Standards Overview and System ConfigurationsSLLA070D(英語)

デュアル、絶縁型の半二重 RS-485 リピータ、TIDA-00333

Not all ESD specs cover the IEC ESD strike zone: Look for high IEC61000-4-2 coverage(英語)

 

上記の記事は下記 URL より翻訳転載されました。

http://e2e.ti.com/blogs_/b/industrial_strength/archive/2015/04/28/rs-485-basics-introduction


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