**1 **RS-485'e Genel Bakış
RS-232 gibi RS-485 de bir seri iletişim standardıdır. Mevcut resmi adı TIA-485/EIA-485-A'dır, ancak genellikle RS-485 standardı olarak anılır. RS-485, endüstriyel otomasyon, otomotiv ve bina yönetimi gibi sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. EIA standartları serisi içinde RS-485 protokolü, dört seri iletişim standardının tamamında mükemmel performans sergileyen en çok yönlü protokol olarak kabul edilir.
RS-485 veri yolu, RS-232'nin eksikliklerinin, yani kısa iletişim mesafesinin ve düşük veri hızının üstesinden gelir. RS-485, 10 Mbit/s'ye kadar veri hızlarını destekler ve 1.200 metreye kadar teorik iletişim mesafesine sahiptir. RS-232'nin tek uçlu iletiminden farklı olarak RS-485, bir tel A ve diğeri B olarak gösterilen bir çift bükümlü çift kablo aracılığıyla diferansiyel iletim kullanır.
**2 **RS-485 Fiziksel Katman
RS-485 fiziksel katmanı, cihazlar ile fiziksel iletim ortamı arasında ham verilerin iletilmesinden sorumludur. Elektrik sinyallerinin dijital verilere dönüştürülmesini yönetirken aynı zamanda voltaj seviyelerini, zamanlamayı, veri hızlarını ve diğer parametreleri de tanımlar.
① Diferansiyel Sinyaller
Uzun-mesafeli kablolama sinyal zayıflamasına neden olur ve gürültü ve parazit olasılığını artırır. Bu, A ve B kabloları üzerindeki voltaj genliğinde değişiklikler olarak kendini gösterir. Bununla birlikte, diferansiyel hatları kullanmanın avantajı, iki sinyal arasındaki farkın çıkarılmasının paraziti ortadan kaldırması ve normal bir sinyal çıkışına izin vermesidir. Diferansiyel bir alıcının her iki sinyal hattındaki aynı voltajları göz ardı etme yeteneğine ortak-mod reddi adı verilir.
Standart, mantık 1'in +2V ila +6V arasında olduğunu ve mantık 0'ın -6V ila -2V arasında olduğunu belirtir.
RS-485 belirli bir veri yolu voltajına ihtiyaç duymaz; yalnızca minimum diferansiyel voltajı dikkate alır. Daha uzun kablo uzunluklarında, alıcı tarafından alınan voltaj +/- 200 mV'ye düşebilir, bu da RS-485 için hala tamamen kabul edilebilir bir durumdur; bu, RS-485'in avantajlarından biridir.
Birçok alıcı-verici TIA/EIA-485A standardını karşılar ve hatta aşar; Ancak pratik uygulamalarda cihazın belirlenen parametreleri önceliklidir. Örneğin, belirli bir alıcı-verici için minimum negatif giriş eşiği -200 mV'dir.
② Sinyal Tanımları
RS-485 Sinyal Hattı Tanımları
DB9 Erkek ve Dişi Konnektörlerin Şematik Diyagramı
| DB9 | Zil Göstergesi | Pin Adı |
|
1 |
CD | Taşıyıcı Algılama |
| 2 | RXD | Veri Alma |
| 3 | TXD | Veri İlet |
| 4 | DTR | Veri Terminali Hazır |
| 5 | GND | Sistem Topraklaması |
| 6 | DSR | Veri Hazır |
| 7 | GZS | İletim İsteği |
| 8 | CTS | İletimi Temizle |
| 9 | UR | Zil Göstergesi |
DB9 Pin Ataması
Taşıyıcı Algılama (CD) Bu kontrol sinyali, modemin bilgisayara, bilgisayarın veri iletimi için kullanabileceği bir taşıyıcı sinyal tespit ettiğini bildirdiğinde kullanılır.
Veri Alma (RXD) Bu hat, iki kaynak arasında veri iletimi için kullanılır. Bir örnek, modemden alınan ve bilgisayara iletilen verilerdir.
Veri Aktarımı (TXD) Aslında iletilen veriyi taşıyan hattır.
Veri Terminali Hazır (DTR) Bu sinyal, bilgisayarın veri aktarmaya hazır olduğunu gösterir.
Sistem Topraklaması (GND) Bir devredeki voltajı ölçmek için taban çizgisi olarak veya akımı geri döndürmek için ortak bir yol olarak kullanılan, toprağa yapılan fiziksel bağlantıyı ifade eder.
25-Pin RS-485 Yarı Çift Yönlü ve Tam Çift Yönlü Konnektör için Pin Çıkışı Diyagramı
DTR sinyaliyle karşılaştırıldığında Veri Seti Hazır (DSR) sinyali, bir bilgisayara veya terminale modemin çalışır durumda olduğunu ve veri alma kapasitesine sahip olduğunu bildirir.
Bu sinyal için, Gönderime Hazır (RTS) sinyalini etkinleştirmek için pozitif bir voltaj gereklidir. Bu, veri seti ile veri terminali arasında parazitsiz-iletimin mümkün olduğunu gösterir.
Veri terminali ile modem arasında bir bağlantı kurulduktan sonra, veri terminalinin iletişimin başlayabileceğini kabul ettiğini doğrulamak için Göndermeyi Temizle (CTS) sinyali iletilir.
Zil Göstergesi (RI), veri setini çalıştıran modemi düşük-frekanslı bir sinyalin algılandığı konusunda uyarmaya yarar. Bu sinyal yalnızca veri terminalini uyarır ve cihazlar arasındaki veri aktarımını etkilemez.
Pin atamaları sırasıyla 2 ve 4 kontak aracılığıyla DB9 ve DB25 konnektörlerine bağlanır.
DB25 konnektöründeki TxD+ ve TxD- hatları veri iletir, RxD+ ve RxD- hatları ise alınan verileri taşır. Bunlar diferansiyel sinyaller olduğundan daha uzun mesafelere iletilebilirler.
RS-485 arayüzü, iletim mesafesi ve veri hızı açısından RS-232 protokolünü geride bırakır. 10 metreye kadar mesafelerde 30–35 Mbps veri hızlarını destekler. 1.200 metreye kadar mesafelerde 100 Kbps veri hızlarına ulaşılabilir. RS-485 öncelikle dengeli diferansiyel arayüzünden yararlanan çok noktalı konfigürasyonlarda kullanılır.
RS-485 kablo pin çıkışında gösterildiği gibi, bu arayüz tüm sinyalleri diferansiyel konfigürasyonda içerir.
● CTS+ ve CTS- sinyallerinin yanı sıra RTS+ ve RTS- sinyalleri de el sıkışma kontrol sinyalleri olarak kullanılır.
● Veri iletimi için TxD+ ve TxD- kullanılır.
● RxD+ ve RxD- veri almak için kullanılan hatlardır.
Çok noktalı bir konfigürasyon, tek bir ana kontrol cihazına 32'ye kadar cihazı bağlayabilir. VSAT NMS (Ağ Yönetim Sistemi) böyle bir örnektir. Bu uygulamada, bilgisayarda çalışan yazılım çeşitli alt sistemleri izleyebilir ve kontrol edebilir. Bunlara MUX, modem, RF yukarı/aşağı dönüştürücüler ve diğer ağ bileşenleri dahildir. Bu tür bir uygulamanın düzgün çalışması için, hem NMS uygulamasını çalıştıran bilgisayarda hem de bağlı tüm alt sistemlerde doğru şekilde kablolanmış RS-485 konektörleri gerekir.
RS485 Arayüzü Açıklaması
RS485 (EIA485) arayüzünün son derece sağlam olduğu kanıtlanmıştır ve çok noktalı topolojisi nedeniyle-endüstriyel sektörde en popüler iletişim protokolü haline gelmiştir. RS422 protokolü, her ikisinin de veri iletimi için diferansiyel sinyaller kullanması açısından RS485'e benzer.
İki tür RS-485 vardır:
● Yarı-çift yönlü RS-485'in 2 pimi vardır.
● Tam-dubleks RS-485'in 4 pimi vardır.
Aynı anda veri gönderip almanız gerektiğinde tam-dubleks modunu kullanabilirsiniz. Yarı-çift yönlü modda, herhangi bir zamanda yalnızca veri gönderip alabilirsiniz.
Hattaki voltaj aralığı -7 V ile +12 V arasındadır.
RS-485 protokolünü uygulamak için özel bir konnektör türü gerekli değildir ancak çoğu durumda DB9 konnektörleri veya terminal blokları kullanılır.
Belirli RS-485 konnektörleri farklı pin konfigürasyonlarına sahip olabilir. Gerçek konfigürasyonu cihazla birlikte verilen belgelere göre belirleyebilirsiniz.
Bir RS-485 Cihazını 2 Pimli-Yarı Çift Yönlü RS-485 Pim Tahsisi ile Bağlama
Bir RS-485 Cihazını 4 Pimli-Tam Çift Yönlü RS-485 Pim Tahsisi ile Bağlama
Günümüzde çoğu RS-485 dönüştürücü RS-422 ile uyumludur, dolayısıyla bu dönüştürücülerde sıklıkla RS-485'in A+ ve B-'sine karşılık gelen T/R+ ve T/R- etiketli sinyalleri görürsünüz.
③ Topoloji
RS-485 hem iki-kablolu hem de dört-kablolu yapılandırmayı destekler. Dört-kablolu yapılandırma, noktadan-noktaya-iletişimle sınırlıdır ve günümüzde nadiren kullanılmaktadır; iki telli konfigürasyon daha yaygın olarak kullanılır. Bu konfigürasyon, tek bir veri yoluna 32'ye kadar düğümün bağlanmasına izin veren bir veri yolu topolojisi kullanır.
I²C gibi, RS-485 veri yolu da ana-bağımlı modda çalışır. Hem noktadan-noktaya-tek-bağımlı modu hem de çoklu-bağımlı modu destekler, ancak çoklu yönetici modunu desteklemez.
