Interfejsy szeregowe RS. Układy scalone driverów dla RS232, 562, 422, 485

Interfejsy szeregowe RS. Układy scalone driverów dla RS232, 562, 422, 485
Pobierz PDF Download icon

Często w praktyce konstruktorskiej zachodzi konieczność transmisji danych na pewną odległość. Wówczas zamiast tworzyć skomplikowane oprogramowanie stosu TCP/IP można posłużyć się interfejsem szeregowym RS i własnym, uproszczonym protokołem komunikacyjnym. W ten sposób zostaje rozwiązany problem warstwy fizycznej łącza, a większość współczesnych mikrokontrolerów ma wbudowane sprzętowe interfejsy UART. Przez kilkadziesiąt lat istnienia popularnych RS\'ów oferta producentów podzespołów jest tak bogata, że istnieje problem nie tyle dostępności, ile wyboru.

58 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 4/2011 WYBÓR KONSTRUKTORA TEMATNUMERU Współczesne układy mają liczne opcje zabezpieczeń, mogą praco- wać z użyciem różnych poziomów napięć i w różnych trybach trans- misji, zawierają przetwornice wypracowujące napięcia interfejsowe lub wymagają zasilania zewnętrznego, mają wejścia umożliwiające zmianę kierunku transmisji itd. Postaramy się usystematyzować wie- dzę na ich temat i przy okazji podać garść porad praktycznych. RS232, RS423 i RS562 RS232 od pierwszych liter organizacji, która zajęła się jego standa- ryzacją, nosi nazwę EIA232. Podobnie inne odmiany tego interfejsu, jednak ze względu na pewne ?zaszłości? nazwa obiegowa jest bardziej popularna, toteż obie nazwy są używane zamiennie i odnoszą się do tego samego rodzaju interfejsu. My odwołując się do standardu będzie- my używali nazwy EIA232, natomiast do interfejsu ?zycznego RS232. Interfejs szeregowy RS232 był pierwszym, którego użyłem do trans- misji danych pomiędzy dwoma komputerami osobistymi. Wykonany przeze mnie kabel miał 15 metrów długości i do dziś pamiętam jak był rozciągnięty wzdłuż korytarza umożliwiając nam komunikację pomię- dzy sąsiednimi komputerami stojącymi w różnych pomieszczeniach. Pomimo stosunkowo niewielkiej prędkości transmisji było to znaczne ułatwienie, gdy za pomocą Norton Commander?a można było przenosić pliki pomiędzy komputerami. Karty sieciowe, inaczej niż teraz, koszto- wały krocie i tylko nieliczni mogli pozwolić sobie na ich zakup. Specy?kacja EIA232 tj. standardu interfejsu szeregowego służące- go do przesyłania danych powstała we wczesnych latach sześćdziesią- tych. Pierwotnie służył on głównie do komunikacji pomiędzy kompu- terem głównym (tzw. mainframe) a jego terminalami. Ci przodkowie współczesnych komputerów PC byli przeważnie połączeni ze sobą za pomocą linii telefonicznej i modemu. Standard transmisji był więc po- trzebny, aby po pierwsze eliminować błędy przesyłania danych, a po drugie, umożliwić łączenie ze sobą urządzeń pochodzących od różnych producentów. Co ciekawe, trwa on w prawie niezmienionej postaci od ponad 40 lat i nadal jest chętnie stosowany przez wielu producentów urządzeń, mimo iż jest stopniowo wypierany przez USB. Standard EIA232 określa maksymalną prędkość przesyłanych danych jako 20000 bitów na sekundę (zazwyczaj spotykany górny li- Interfejsy szeregowe RS mit jeszcze mieszczący się w standardzie to 19200 bps). Niezmienne prędkości danych nie są specy?kowane w standardzie, jakkolwiek do najczęściej spotykanych należą: 110 (stare maszyny teletekstowe), 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 i 19200 bps. Prędkości transmisji zawarte w specy?kacji EIA232 są jednak zbyt niskie dla współczesnych mode- mów. Typowo osiągają one bowiem prędkości od 52 do 128 kbps. Standardowo dane za pomocą RS232 są przesyłane asynchronicz- nie, w kon?guracji punkt-punkt (rysunek 1) z użyciem dwóch linii: osobnej do nadawania (TxD) i osobnej do odbioru (RxD). Interfejs ten często określa się mianem ?napięciowego?, ponieważ odbiorniki mają stosunkowo duże rezystancje wejściowe (np. w MAX232 typowo wy- nosi ona 5 k?) i działają na zasadzie pomiaru napięcia. Zgodnie ze specy?kacją EIA232 napięcie odpowiadające poziomowi logicznej ?1? wynosi ?3...?25 V, natomiast logicznemu ?0? +3?+25 V (rysunek 1). Jest ono mierzone w odniesieniu do przewodu masy (wyprowadzenie 5 złącza DB9 lub 7 złącza DB25), który czasami jest zwierany z ekra- nem kabla połączeniowego (obudową złącz DB9 i DB25 oraz wypro- wadzeniem 1 złącza DB25). Na rys. 1 masy nadajnika i odbiornika oznaczono innym kolorem, ponieważ w  rzeczywistości są to inne masy, które pomimo to powinny być na tym samym poziomie. Ten poziom zapewnia łączący je kabel, bez którego RS232 nie może pra- widłowo przesyłać danych. Czasami jako ten kabel stosuje się żyłę o dużym przekroju i nazywa się ją ?połączeniem wyrównawczym?. Rezystancje wyjściowe nadajników linii powinny być tak dobra- ne, aby prąd płynący przez pojedynczą żyłę nie przekroczył 500 mA. Często w  praktyce konstruktorskiej zachodzi konieczność transmisji danych na pewną odległość. Wówczas zamiast tworzyć skomplikowane oprogramowanie stosu TCP/IP można posłużyć się interfejsem szeregowym RS i  własnym, uproszczonym protokołem komunikacyjnym. W  ten sposób zostaje rozwiązany problem warstwy ?zycznej łącza, a  większość współczesnych mikrokontrolerów ma wbudowane sprzętowe interfejsy UART. Przez kilkadziesiąt lat istnienia popularnych RS?ów oferta producentów podzespołów jest tak bogata, że istnieje problem nie tyle dostępności, ile wyboru. Układy scalone driverów dla RS232, 562, 422, 485 Rysunek 1. Połączenie punkt-punkt za pomocą RS232 Rysunek 2. Dopuszczalne poziomy napięć dla interfejsu RS232 TEMATNUMERU 59ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 4/2011 Interfejsy szeregowe RS TEMATNUMERU minimalne napięcie wynoszące +5 V dla ?0? oraz ?5 V dla ?1?, nato- miast nadajniki RS562 ?3,7 V. Dopuszczalne napięcie maksymalne jest takie samo, jak w RS232. Niższe napięcie wyjściowe nadajników może powodować pewne problemy, ponieważ niektóre urządzenia o niskim poborze prądu dołączane do RS232 są z niego zasilane. Na- pięcie zapewniane przez RS562 jest niższe, co może być niewystar- czające np. dla myszy komputerowej. Podobnie jak w RS232, transmisja odbywa się z maksymalną pręd- kością. Można powiedzieć, że RS562 jest niskonapięciową wersją RS232. Kolejną mody?kacją RS232 jest RS423 umożliwiający transmisję w  kon?guracji punkt-wiele punktów (maksymalnie do 10 odbiorni- ków). Opis standardu de?niuje pojedynczy nadajnik dołączony do wielu odbiorników. Inaczej niż w RS232, gdzie masy nadajnika i od- biornika były ze sobą zwarte (rys. 1), w RS432 masa jest dołączona tylko po stronie nadajnika (rysunek 3). Wybierając układ scalony transceivera warto rozważyć kilka aspektów aplikacji: 1. Jaka jest wartość napięcia zasilania? 2. Jaki jest maksymalny, dopuszczalny pobór energii i  czy jest w związku z tym jest wymagana funkcja oszczędzania energii? 3. Jaka jest maksymalna prędkość transmisji? 4. Ile sygnałów interfejsu RS232/RS432 ma być buforowanych? 5. Czy jest wymagana ochrona przed wyładowaniami elektrostatycz- nymi? 6. Czy jest wymagane galwaniczne odizolowanie nadajnika od od- biornika? 7. Jaki rodzaj obudowy układu scalonego jest preferowany? RS422 i RS485 Interfejsy RS422 i RS485 często obiegowo są nazywane ?prądowy- mi?. Pomimo tego oba układy wymagają dołączenia masy jako pozio- mu odniesienia dla sygnałów nadajnika i odbiornika, chociaż nie jest ona używana do pomiaru napięcia, jak w RS232. Jeśli nie jest stoso- wana optoizolacja lub inny rodzaj izolacji galwanicznej nadajnika od odbiornika, to dołączenie masy utrzymuje na bezpiecznym poziomie napięcie docierające do wejścia odbiornika. Topologie sieci zbudowanych z wykorzystaniem RS422 i RS485 są bardzo podobne, jednak układy scalone driverów mają pewne drobne różnice, które determinują ich użycie. Najważniejsza jest taka, że nadajnik RS485 musi mieć wyjścia trójstanowe, a więc i wejście enable zezwalające mu na pracę lub wprowadzające wyjścia jego wyj- ścia w stan trzeci, gdy nadajnik jest nieaktywny. Wynika z tego pewna ważna cecha użytkowa. O ile RS422 może przesyłać dane tylko z uży- ciem pojedynczej pary przewodów dla każdego z  sygnałów (rysu- nek 4), o tyle trójstanowe właściwości RS485 pozwalają mu na trans- misję danych zarówno w trybie half duplex (rysunek 5), jak w trybie full duplex, czyli w kon?guracji takiej samej, jak RS422. Układy scalo- ne RS485 mogą być ?wewnętrznie? lub ?zewnętrznie? przystosowane do pracy w trybie half duplex. Przystosowanie ?wewnętrzne? oznacza, Rysunek 3. Połączenie punkt-wiele punktów za pomocą RS432 Rysunek 4. Połączenie punkt-wiele punktów za pomocą RS422 W praktyce jednak prąd zwarciowy większości driverów nie przekra- cza kilkunastu mA (np. dla MAX232 wynosi ?10 mA). Długość kabla połączeniowego nie jest określana przez specy?- kację standardu. W praktyce od niej pojemność szkodliwa dołączona do linii, a więc i zniekształcenia sygnału wprowadzane przez kabel. Sprowadza się to do prostej zależności ? im dłuższy kabel, tym mniej- szą prędkość transmisji można osiągnąć, przy założonej elementarnej stopie błędów. Przyjęto, że w  typowych warunkach nadajnik może być obciążony impedancją 3?7 k? i pojemności do 2,5 nF. Przy za- stosowaniu typowej skrętki daje to maksymalną długość połączenia wynoszącą około 20 m. Specy?kacja standardu nie przewiduje optoizolacji urządzeń, co nie oznacza, że nie wolno jej stosować. Jest ona zalecana szczególnie wtedy, gdy urządzenia różnią się pomiędzy sobą potencjałem przewodu masy. RS232 nie określa protokołu transmisyjnego warstwy 2. Normalnie dane są przesyłane w postaci słów o długości 7 lub 8 bitów, aczkol- wiek np. system Windows dopuszcza używanie słów składających się z 4...8 bitów danych. Początek ramki danych jest sygnalizowany przez bit Start o niskim poziomie logicznym. Dodatkowo, zależnie od używa- nego protokołu transmisji, po bitach danych może być przesyłany bit parzystości. Może go nie być (None) lub może być wyzerowany (Spa- ce), ustawiony (Mark), ustawiony gdy słowo zawiera parzystą liczbę ?1? (Even) lub nieparzystą (Odd). Ramkę kończy bit Stop o poziomie wyso- kim, który może trwać przez okres 1; 1,5 lub 2 bitów. Mimo podanych uwag na temat słowa danych należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że standard nie de?niuje protokołu komunikacyjnego ani bitów parzysto- ści ? dotyczy jedynie warstwy 1 tj. ?zycznego sposobu wykonywania połączeń. Dlatego też nadajniki i odbiornik RS232 mogą być używane do różnych zastosowań, nawet do tworzenia magistral równoległych. Podstawowe problemy związane z transmisją danych za pomocą RS232 wiążą się z napięciowym charakterem interfejsu. Duża impe- dancja wejściowa powoduje, że łatwo odkładają się na niej zakłócenia indukowane przez czynniki zewnętrzne (przeniki, indukcja itp.), jed- nak dzięki dużemu marginesowi napięć poziomów logicznych i sze- rokiej stre?e stanów zabronionych, połączenia RS232 są stosunkowo odporne na interferencje. Nie zalecam jednak ich stosowania w silnie zakłóconym otoczeniu przemysłowym. RS562 jest niskonapięciową wersją RS232. Rola i znaczenie jego sygnałów jest takie same, jednak nadajniki linii RS232 wytwarzają Rysunek 5. Połączenie dwukierunkowe half duplex w kon?guracji wiele punktów-wiele punktów za pomocą RS485 60 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 4/2011 WYBÓR KONSTRUKTORA TEMATNUMERU że wyjścia nadajników linii są zwarte, natomiast poszczególne nadaj- niki są załączane za pomocą odpowiadających im sygnałów enable. Zarówno w interfejsie RS422, jak i w RS485 układy nadajników mają pojedyncze wejście i wyjścia różnicowe (sygnał pojawia się na nich w przeciwnych fazach), natomiast odbiorniki mają pojedyncze wyjście i wejścia różnicowe. Interfejs RS422 wymaga odrębnej pary przewodów dla każdego z  sygnałów. W  rozwiązaniu minimalnym będą to więc dwie pary dla sygnałów Rx iTx. Różnicowe przesyłanie danych powoduje, że ten rodzaj interfejsu doskonale nadaje się do pracy w środowiskach silnie zakłóconych. Sygnał zakłóceń dodaje się w tej samej fazie do obu przewodów i niejako ?ginie? w odbiorniku. Przewody, którymi jest transmitowany sygnał powinny być wy- konane jako skrętka, ponieważ ona zapewnia najlepsze właściwości elektryczne. Zalecana impedancja skrętki to 120 V. Sumaryczna dłu- gość kabli połączeniowych dołączonych do pojedynczego węzła nie powinna przekraczać 1200 m. Na końcu kabla, to jest w punkcie naj- bardziej oddalonym od nadajnika, powinien być założony terminator, ale nie wszystkie systemy wymagają jego stosowania. Terminator (często nazywany rezystorem terminującym, jednak jest to błędne, ponieważ nie zawsze jest to tylko rezystor) jest nie- zbędny dla zapewnienia dopasowania energetycznego węzła do linii transmisyjnej. Gdy brak jest dopasowania, to energia nadajnika nie jest w całości absorbowana przez odbiornik i jej część odbija się od zakończenia linii. Efektem są zakłócenia transmisji i w najlepszym wypadku ograniczenie jej prędkości, a w najgorszym brak możliwości przesyłania danych. Oprócz niewątpliwych zalet, stosowanie termi- natorów ma również wady: zwiększa obciążenie prądowe nadajnika, komplikuje instalację i utrudnia wprowadzanie mody?kacji sieci. Decyzja czy należy używać terminatora powinna być podjęta z uwzględnieniem prędkości transmisji oraz długości kabla połącze- niowego. Jeśli czas propagacji linii jest o wiele krótszy od czasu trwa- nia pojedynczego bitu, to terminator nie jest potrzebny. Jak uzasadnić to twierdzenie? Odbiornik próbkuje nie zbocze sygnału, lecz środek przebiegu. Ważne więc jest, aby w środku czasu trwania bitu sygnał był usta- bilizowany. Sygnał docierając do końca przewodu odbije się od nie- go i dotrze do odbiornika, i ponownie do nadajnika. Czas powrotu jest uzależniony od prędkości propagacji kabla (VOP), która typowo wynosi ok. 66 do 75% prędkości światła. Jest to parametr podawa- ny przez producenta. Zjawisko odbicia zajdzie kilka razy, aż zostanie zakończone przez straty energetyczne. W takiej transmisji danych ra- czej nie istnie niebezpieczeństwo powstania fali stojącej i zwielokrot- nienia energii w nadajniku. Można więc założyć, że sygnał zostanie wysłany, odbity, wróci do nadajnika i ponownie przebędzie drogę do odbiornika, gdzie zostanie stłumiony (droga 1200 m będzie przebyta 3-krotnie). Korzystając ze wzoru można wyznaczyć czas propagacji. Dla kabla o długości 1200 m i pręd- kości propagacji 0,66×c sygnał przebędzie drogę 1200 m po czasie ok. 6,1 ms, więc przyjmując założenia jak wyżej można przyjąć, że sygnał ustabilizuje się po czasie 18,3 ms po zmianie zbocza sygnału. Przy pręd- kości transmisji 9600 bps pojedynczy bit trwa 104 ms. W związku z tym, że odbicie sygnału zostanie stłumione przed upływem czasu trwania połowy bitu, w opisywanym przykładzie terminator nie jest potrzebny. Jest kilka sposobów terminowania linii. Najbardziej rozpowszech- nione są rezystory terminujące. Wartość ich rezystancji nie powinna być mniejsza niż 90 V. Typowo, dla kabla typu ?skrętka? stosowane są rezystory 120 V włączane równolegle do linii. Inny popularny sposób wykonania terminatora, to szeregowe połączenie rezystora (np. 120 V i  kondensatora (np. 100  nF). Taki terminator eliminuje obciążenie stałoprądowe, ale dobór kondensatora jest krytyczny. Osoby zainte- resowane doborem terminatorów powinny zapoznać się np. z  nota aplikacyjną AN-903 ?rmy National Semiconductor ?A comparision of differential termination techniques? (http://www.national.com/an/AN/ AN-903.pdf). Wybierając układy do transceiverów RS422 czy RS485 warto jest zastanowić się nad odpowiedzią na następujące pytania: 1. Czy transmisja będzie się odbywać z użyciem 2 czy 4 linii? 2. Czy jest wymagane połączenie masy? 3. Czy jest wymagane galwaniczne odizolowanie urządzeń? 4. Czy jest wymagane użycie zabezpieczeń nadnapięciowych (przed wyładowaniami ESD)? 5. Czy jest wymagany terminator? 6. Czy sieć będzie mody?kowana (np. przez dołączanie kolejnych urządzeń)? 7. Jaki jest czas odpowiedzi urządzenia? 8. Jaka prędkość transmisji jest obsługiwana? 9. Jaki będzie spodziewany czas propagacji linii transmisyjnej? Układy scalone driverów RS232 Interfejs RS232 jest stosowany od wielu lat. Dlatego też układy driverów RS232 są bardzo popularne i produkowane przez wiele ?rm, a ich oferta jest ogromna. Sama ?rma Maxim ma w swojej ofercie 152 układy scalone driverów dla RS232. Aby wybrać coś z jej oferty, trze- ba odpowiedzieć sobie na postawione wcześniej pytania i posłużyć się wyszukiwarką parametryczną. Układy driverów mogą różnić się pomiędzy sobą: zakresem na- pięcia wejściowego (TTL lub CMOS 3,3 V; 2,7 V i inne), liczbą napięć zasilających (pojedyncze lub podwójne), dopuszczalną prędkością transmisji danych, liczbą driverów wewnątrz układu scalonego, wej- ściami sterującymi załączaniem lub wyłączaniem driverów itp. Nie- Tabela 1. Wybrane, najbardziej popularne układy scalone driverów RS232 i/lub RS562 z  podziałem na producentów Analog Devices Texas Instruments ST Micro- electronics Intersil Linear Technology Maxim-Dallas ON Semi- conductor Sipex ADM202, ADM208, ADM211, ADM232, ADM3311 GD75323, ICL232 ST202, ST232 ICL232, ICL3, 21, ICL3232 LT1039, LT1080, LT1081, LT1133, LT1180, LT1181, LT1237, LT1381, LT1337 MAX1406, MAX1488,MAX1489 MAX202, MAX204, MAX206, MAX207, MAX208, MAX214, MAX218, MAX220, MAX222, MAX223, MAX230, MAX231, MAX232, MAX233, MAX234, MAX235, MAX238, MAX241, MAX250, MAX251 MAX3221, MAX3222, MAX3223, MAX3227, MAX3232, MAX3243, MAX3245 MC1488, MC1489 SP208, SP232 SP3220, SP3223, SP3232, SP3238, SP3243 Tabela 2. Wybrane, najbardziej popularne układy driverów RS485 Texas Instruments Analog Devices Linear Technology Maxim-Dallas Sipex 75LBC184 SN65176 SN65HVD10 SN65HVD12 SN65HVD3082 SN75174 SN75176 SN75179 ADM2483 ADM2486 ADM483 ADM4850 ADM485 LT1480 LT1535 LT1685 LT485 MAX253 MAX485 MAX3486 SP3485 Tabela 3. Wybrane, najbardziej popularne układy driverów RS422 Analog Devices Texas Instruments Maxim-Dallas ADM485 UA9636 UA9637 SN75175 MAX3085 MAX3086 MAX3089 MAX3486 61ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 4/2011 Interfejsy szeregowe RS TEMATNUMERU które układy mogą też mieć odbiornik (odbiorniki) działające w trybie wyłączenia. Wtedy to usypiana jest część driverów wbudowanych w strukturę, a działa np. dołączony do sygnału modemu RI (Ring In- dicator) co umożliwia wybudzenie systemu, załączenie pozostałych driverów i obsługę zgłoszenia. Najbardziej znanym i  rozpowszechnionym w  postaci oryginału oraz wielu jego klonów jest układ MAX232 ?rmy Maxim. Ma on 2 nadajniki i 2 odbiorniki linii, co jest zbyt mało, aby zbudować pełny interfejs RS232 z wszystkim sygnałami handshaking?u, ale w zupeł- ności wystarczające dla aplikacji używających linii TxD, RxD i np. RTS i  CTS. Układ jest zasilany napięciem pojedynczym, ponieważ w  strukturze zawiera przetwornicę wytwarzającą napięcia +10  V (dzięki podwojeniu napięcia zasilającego) i ?10 V (przez inwersję na- pięcia +10 V) niezbędne do transmisji bitów. Wadą standardowego MAX232 jest wysokość napięcia zasilania wynosząca +5 V, która jest zbyt duża dla współczesnych mikrokon- trolerów zasilanych napięciem 2,7?3,3 V. Wśród producentów odpowiedników układu MAX232 można wymienić: Intersil (ICL232), Analog Devices (ADM232), Texas In- struments (ICL232), ST Microelectronics (ST232) oraz Sipex (SP232). MAX232 wymaga stosowania zewnętrznych kondensatorów o pojem- ności 1 mF. Kiedyś musiały to być kondensatory elektrolityczne, po- nieważ styro?eksowe lub ceramiczne były zbyt duże. Współcześnie często stosuje się kondensatory SMD w obudowach 1206 lub 0805. Funkcjonalnym odpowiednikiem MAX232, jednak wymagającym użycia kondensatorów o  pojemności jedynie 100  nF jest MAX202. Jego odpowiedniki są również produkowane przez wiele ?rm, np. ST Microelectronics (ST202), Analog Devices (ADM202) i inne. Współ- cześnie rzadko buduje się urządzenia stosując montaż przewlekany, ale jeśli już, to warto zastanowić się nad użyciem tego układu. Najpopularniejsze układy interfejsów RS232 wymieniono w tabe- li 1. Przy tak obszernej ofercie moim zdaniem należy zachować się racjonalnie i wybrać to, co spełni wymagania budowanego urządzenia i co można kupić u polskiego dystrybutora za racjonalną cenę. Łatwo zauważyć, że o ile pre?ks nazw układów scalonych zmienia się, o tyle w wielu przypadkach jest nawet zachowana numeracja, co znacznie ułatwia orientację. Na koniec, jako ciekawostkę warto wspomnieć o  układzie MAX3131, który jest konwerterem interfejsu szeregowego RS232 na podczerwony IrDA. Układy scalone driverów RS422 i RS485 Podobnie jak RS232, tak samo RS485 i RS422 są użytkowane od wielu lat. W tabeli 2 wymieniono najpopularniejsze układy scalone driverów przeznaczone dla zbudowania interfejsu ?zycznego RS485, natomiast w tabeli 3 dla RS422. Jak można zauważyć, oferta jest sto- sunkowo skromna. Szczególnie oferta driverów do RS422 wydaje się już zanikać. Znacznie bardziej obszerna jest oferta driverów uniwer- salnych RS485/422, którą umieszczono w tabeli 4. Szczególnie popularne i stosowane w prostych rozwiązaniach są układy SN75176 oraz MAX485. Jak to zwykle bywa z tymi najciekaw- szymi układami, wiele ?rm produkuje ich odpowiedniki funkcjonal- ne, toteż można je znaleźć w ofercie wielu ?rm. SN75176 to układ, który umożliwia transmisję danych w trybie half duplex. Niewielka, 8-nóżkowa obudowa zawiera parę: nadajnik i odbiornik. Do przełączania trybów nadawanie/obiór służą sygnały /RE (Receiver Enable) i  DE (Driver Enable) będący w  przeciwfazie. Wystarczy zewrzeć oba doprowadzenia, aby za pomocą sygnału o po- Tabela 4. Wybrane, najbardziej popularne układy driverów RS485/RS422 National Se- miconductor Intersil Linear Technology Maxim-Dallas Sipex ST Micro- electronics DS3695 ISL8483 LT1785, LT1480, LT1483, LT1485, LT1487, LT486, LT490, LT491 MAX1480, MAX1483, MAX1487, MAX1490, MAX3082, MAX3089, MAX3094, MAX3095, MAX3096, MAX3442, MAX3471, MAX3483, MAX3485, MAX3486, MAX3491, MAX481, MAX483, MAX485, MAX487, MAX488, MAX489, MAX490, MAX491 SP485, SP491 ST3485, ST485 ziomie wysokim załączyć nadajnik, natomiast o poziomie niskim ? odbiornik. Układ spełnia wymagania standardu EIA485, ale w stosun- ku do jego wymagań ma znacznie rozszerzony zakres napięcia trybu wspólnego (Common Mode Voltage). Wynosi on +12...?7  V. Układ umożliwia realizację transmisji w trybie wielopunktowym. Dodatko- wo, jest kompatybilny z RS422. Układ drivera MAX485 ma identycz- ną budowę wewnętrzną i taki sam rozkład wyprowadzeń. Do budowy interfejsu RS422 pracującego doskonale nadają się MAX488 (przy zasilaniu 5 V) i MAX3488 (przy zasilaniu 3,3 V). Wej- ścia nadajnika i wyjścia odbiornika są oddzielone, a układy nie mają wejść aktywujących nadajnik czy odbiornik. Z tego faktu wynika waż- na konsekwencja ? RS422 może być dołączony do RS485 i może tylko nadawać lub tylko odbierać dane. Podsumowanie Przy tak ogromnej ofercie dostępnych układów scalonych nie spo- sób podpowiedzieć, które z nich są najlepsze i najbardziej nadają się do zastosowania w aplikacji. Są one bardzo zbliżone funkcjonalnie i  dlatego częstym kryterium ich wyboru będzie po prostu dostęp- ność w ofercie dystrybutora, u którego najczęściej zaopatrujemy się w komponenty i z którym mamy dobre relacje. Jednak nawet w takiej sytuacji, gdy wiadomo, że są preferowanym producentem jest któ- raś z ?rm, trzeba wejść na jej stronę internetową (lub dystrybutora) i szukając odpowiedzi na postawione wcześniej pytania, posłużyć się Selector Guide?m. Warto przy tym poszukać czegoś nowego i zerwać z nawykiem z przeszłości, że ?skoro mój dziadek stosował ten układ, a później jego ojciec i ja, to na pewno jest dobry?, bo w ten sposób można ominąć ciekawe, energooszczędne rozwiązania, które ostatnio są bardzo modne i rodzą się jak grzyby po deszczu. RS485 często stawia przed konstruktorem jeszcze inne wyzwanie: galwaniczne odseparowanie nadajnika i odbiornika. Wielu producen- tów oferuje izolowane transceivery RS485. Niestety, większość z nich pozwala tylko na odizolowanie linii danych, natomiast nie pozwala na odseparowanie zasilania linii komunikacyjnych. Aby to zrobić, trzeba zastosować przetwornicę DC/DC z odseparowany galwanicznie wejściem od wyjścia, co rodzi pewne problemy i znacznie podnosi koszt interfejsu. Dlatego warto przeczytać kolejny artykuł o mikromo- dułach ?rmy Linear Technology Jacek Bogusz, EP jacek.bogusz@ep.com.pl REKLAMA testy elektryczne płytek 62 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 4/2011 WYBÓR KONSTRUKTORA TEMATNUMERU

Artykuł ukazał się w
Kwiecień 2011
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio październik 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów