CAN通讯之道揭秘总线设备的超越力

  • 学术交流
  • 2025年01月14日
  • 在PC与智能设备之间的通信中,RS232、RS485和以太网是常见的接口标准。其中,RS232以其广泛应用而知名,它是一种单端标准,设计用于点对点通讯,其驱动器负载为3~7kΩ。然而,由于共地噪声和共模干扰的问题,RS232通常只能用于20米以内的通信。一个完整的RS232接口含有22根线,并采用标准的25芯插头座。在逻辑电平上,“1”表示−5V~-15V,而“0”则表示+5V~+15V。

CAN通讯之道揭秘总线设备的超越力

在PC与智能设备之间的通信中,RS232、RS485和以太网是常见的接口标准。其中,RS232以其广泛应用而知名,它是一种单端标准,设计用于点对点通讯,其驱动器负载为3~7kΩ。然而,由于共地噪声和共模干扰的问题,RS232通常只能用于20米以内的通信。一个完整的RS232接口含有22根线,并采用标准的25芯插头座。在逻辑电平上,“1”表示−5V~-15V,而“0”则表示+5V~+15V。

当需要更长距离或更高速率的通信时,如几十米到上千米,我们往往选择使用RS485串行总线标准。这一技术采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰能力。此外,加上总线收发器具有高灵敏度,可以检测低至200mV的电压,使得传输信号能够在千米以外得到恢复。虽然RS485采用半双工工作方式,但它非常适合多点互连,因为只需一对双绞线即可实现网络连接。这使得应用场合可以构成分布式系统,其中允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

与之相比,RS422通过两对双绞线可以全双工工作,无需数字地线,这是其与单端输入输出如RS232的一个主要区别。而且,与其他串行接口不同的是,不需要数字地线这一限制,使得传输距离更加可靠,而且速度也更加快,最大的传输率可达10Mbit/s。在较低传输速率下,如9000波特率时,可达到1200米以上。

RJ45是一个常见于数据传输中的接口类型,最著名的是它作为网卡插头的一部分。尽管名称相同,但RJ45其实指的是一种特定的插头,而不是所有类似结构的事物。而且,在实际应用中,有两种不同的连接方法,以及八芯做成的一种特殊形式,这使得RJ45型网线插头成为局域网以及ADSL宽带用户网络设备间连接所必需的一环。

然而,以往我们在编写通讯程序时,如果仅限于物理介质层或者链路层,那么这样的程序通常无法满足ISO/OSI模型规范,只能实现某些特定功能,对于多样化设备类型来说缺乏通用性。但是在现场总线技术中,我们可以享受到完整软件支持系统,它解决了总线控制、冲突检测、链路维护等问题,同时提供了自动成网功能,无论主从设备还是允许多个主存在,从而确保了同一层次上的不同厂家产品之间互换性及操作性。

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