引言

　　收发器采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力;加上接收器具有高灵敏度，能检测低达200 mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。使用RS-485总线，一对双绞线就能实现多站联网，构成分布式系统，且设备简单、价格低廉，能进行长距离通信，因而得到了广泛的应用。由于在双绞线上的电平损耗，RS-485标准通信的最大传输距离是1 200 m，因此更远距离的应用中必须使用。网络节点数与所选芯片驱动能力和接收器的输入阻抗有关。RS-485标准规定了最大总线负载为32个单位负载，若应用中总线负载大于32个单位负载则必须使用中继器。

　　1 RS-485中继器原理[12]

　　RS-485是半双工方式，两线双向传送差分信号,具有多点、双向通信能力，即允许多个发送器和接收器连接到同一条总线上，传输线上信号的传输方向不定。因此，识别和控制好传输线上的信号传递方向是设计RS-485中继器的关键。

　　RS-485标准规定：数据信号采用差分传输方式（differential driver mode），也称为“平衡传输”。它使用一对双绞线，将其中一根线定义为A，另一根线定义为B，如图 1所示。

图1  RS-485发送器的示意图

　　通常情况下，RS485发送器A、B 之间的正电平在+2～+6 V，是一种逻辑状态；负电平在-6～-2 V，是另一种逻辑状态。在RS-485发送器件中，一般有一个“使能”控制信号，用于控制发送器与传输线的切断和连接。当“使能”端为低电平时，发送器输出处于高阻状态，称作“第三态”。它是有别于逻辑“1”与“0”的第三种状态。

　　对于RS-485接收器，也作出与发送器相对的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB 对应相连。当在接收端A、B 之间有大于+200 mV 的电平时，输出为正逻辑电平；小于-200 mV 时，输出为负逻辑电平。在接收器的接收平衡线上，电平范围通常为200 mV~6 V，如图2所示。

图2  RS-485接收器的示意图

　　RS-485 接收器同样定义逻辑1（正逻辑电平）为B＞A 的状态，逻辑0（负逻辑电平）为A>B 的状态，A、B 之间的压差不小于200 mV。在RS-485 接收器件中，一般也有一个“使能”控制信号，用于控制接收器与传输线的切断和连接。当“使能”端为高电平时，接收器与传输线切断，接收器输出为高电平；当 “使能”端为低电平时，接收器输出电平与总线信号的逻辑电平一致。

　　RS-485中继器原理图如图3所示。正常工作时主要有三个状态：空闲状态，数据从RS-485收发器U1边的总线往RS-485收发器U2边的总线传送(简称“数据右传状态”)，数据从RS-485收发器U2边的总线往RS-485收发器U1边的总线传送(简称“数据左传状态”)。

图3  RS-485中断器原理图

　　（1）空闲状态

　　当中继器上电启动运行或总线上没有数据传送时，中继器工作在空闲状态。RS-485收发器U1、U2均为接收数据状态，U1、U2的EN1、EN2引脚均为低电平。

　　（2）数据右传状态