高速數據網絡的趨勢繼續推動在更長的傳輸距離上以及在不斷變化的條件下，包括電噪聲環境，大的地電位差和較高的工作溫度下，要求更高的數據速率。將可靠的高速傳輸推向臨界點的主要應用包括：

• 地震網絡中的數據采集系統
• 電信基站中的GPS數據傳輸鏈路
• 交通監控系統中的視頻傳輸
• 工廠自動化中的PLC通信
• 電機編碼器

本文為高速RS-485設計的系統設計人員提供了標準和高速RS-485網絡的概述。我們首先檢查總線上的信號衰減和關鍵收發器對可靠高速傳輸的要求，然后總結系統和總線節點設計的設計技巧以及一組通用的高速設計指南。

RS-485標準網絡

EIA / TIA-485通常稱為RS-485標準，它規定了用于平衡（對稱）數字多點系統的驅動器和接收器的電氣特性（見圖1）。

工業網絡通常覆蓋很長的距離，并使用單根雙絞線電纜來降低布線成本。這些網絡以半雙工模式運行，這意味著總線節點通過同一根電纜發送或接收數據。半雙工網絡的一個局限性在于，主節點只能發送或接收數據，而不能同時發送或接收數據。全雙工配置中的主機可以同時通過發送總線將數據發送到節點，并通過接收總線從節點接收數據。

圖1多點系統允許在同一總線上直接連接多個收發器

時間緊迫的網絡使用全雙工配置，其中主節點可以同時在不同的電纜上發送和接收數據。由于減少了等待時間，該方法提高了數據吞吐量，但也使電纜連接需求增加了一倍。多點系統通常以低于2Mbps的數據速率使用。

RS-485高速網絡

高速和超高速數據鏈路通常使用更簡單的網絡配置（請參見圖2）。

當需要高數據吞吐量時，將應用單點對點鏈接。

并行數據鏈路通常在已建立的小型計算機串行接口（SCSI）應用程序中找到，該應用程序具有多個高速通道，同步數據系統傳輸時鐘和數據以及解串器到串行器接口。

多點鏈接用于惡劣環境下的舊式RS-422應用程序和時鐘分配網絡。

在要求低延遲和高數據吞吐量的應用中需要全雙工點對點鏈接。

半雙工點對點鏈路降低了布線成本，同時確保了對應用程序的高數據速率而沒有嚴格的延遲要求。

圖2高速應用程序的通用數據鏈路配置

抖動引起的信號衰減

高速RS-485數據鏈路的電纜長度受到限制，這是因為信號會以抖動的形式降級。驅動器和接收器脈沖偏斜以及與模式相關的電纜偏斜都是導致信號抖動的原因。

圖3由于驅動器和接收器偏斜導致的總脈沖失真

驅動器和接收器脈沖偏斜是驅動器和接收器的上升沿和下降沿的傳播延遲之差（tSKEW = | tPLH – tPHL |）。圖3顯示，這種偏斜決定了驅動器的單端輸入和差分輸出之間以及接收器的差分輸入和單端輸出之間發生的脈沖失真。總脈沖失真是信號路徑中通過Tx和Rx的偏斜之和。圖3中的值顯示所有Intersil 40Mbps收發器的總最大脈沖失真為±12％。

編輯：hfy