计算RS-485总线上的最大节点数
0在低数据速率下，RS-485总线上收发器和接收器的最大数量有一个实际限制，即接收器相对于其输入阈值电压的电压。RS-485接收器的输入阻抗在标准中不是固定的，并且可能因器件而异。本应用笔记解释了如何根据数据手册中的数据计算低数据和标准数据速率的最大接收器数量。
介绍
TIA/EIA-485-A 标准（通常称为 RS-485）多年来一直是工业通信的主要内容。RS-485是一种标准的双向半双工或全双工数据传输，允许在共享总线上连接多个接收器和驱动器。 图1显示了简单RS-485总线的简化框图。
图1.简化的 RS-485 网络图。
RS-485标准没有明确规定总线上的最大节点数，但提供了确定和计算最大总线尺寸的指南。在低数据速率下，RS-485总线上收发器和接收器的最大数量有一个实际限制，即接收器相对于其输入阈值电压的电压。增加总线上的接收器数量会导致有源驱动器看到的差分负载阻抗降低，由于每个接收器除了电缆阻抗外还具有输入阻抗，导致接收器上的差分电压降低。RS-485接收器的输入阻抗在RS-485标准中不是固定的，并且在部件号之间变化很大。本应用笔记解释了如何根据数据手册中的数据计算低数据和标准数据速率的最大接收器数量。
从单位负载开始
RS-485标准首先定义了一个称为“单位负载”（UL）的假设术语。RS-485收发器的直流或静态负载由1UL的小数倍定义。图2显示了标准中规定的定义1UL的接收器单端输入电流-电压模板。
图2.RS-485标准中定义的单单位负载电流-电压特性。
RS-485接收器的测量值预计在整个-7V至+12V范围内落在模板范围内。各种Maxim RS-485收发器的典型接收器输入电流测量如图3所示。模板已叠加在图中，以突出显示输入电流特性在RS-485标准要求的整个-7V至+12V输入电压范围内。
图3.各种Maxim RS-485收发器的单单位负载电流-电压特性。
每个RS-485收发器或接收器都可以根据其在总线上表示的单位负载（nUL）数量进行指定。
RS-485标准没有明确声明RS-485总线的最大节点数，而是概述了计算最大值的方法。解释一下，计算如下：接收器表示的等效单位负载数nUL是接收器输入电流与标准1UL电流之比。预计接收器输入电流通常在-7V和+12V输入电压下最高，因此，大多数制造商在这些极端输入下指定它们。输入电流比是在这两个输入端计算的，nUL是两个比值中较大的一个。
计算总线上的最大 UL （nMAX）
RS-485标准限制了最大驱动器电流，使得标准总线可以可靠地支持不超过32UL。要计算总线上的最大节点数，请将此值除以小数 UL 的总和： nMAX = 32UL / （nUL1+ 无UL2+ ...nULn)
示例1：有多少个MAX22506E收发器？
以下是使用Maxim的MAX22506E 50Mbps半双工收发器的计算示例。MAX22506E数据资料规定了接收器输入，如表1所示。
表 1.MAX22506E接收器输入特性
| 输入电流（A 和 B） | 我B，a | DE = 接地， VCC = 接地， +3.6V 或 +5.5V | V在= +12V | +390 （最大） | 微安 |
| V在= -7V | -360（分钟） |
利用这些信息以及图2所示的-7V和+12V电流电平（分别为-0.8mA和+1mA），-7V和+12V交调点处的小数UL值可以计算如下：
在 -7V 交调点：nULMAX22506E= -0.36毫安/-0.8毫安 = 0.45UL
在+12V交调点：nULMAX22506E= +0.39mA/+1mA = 0.39UL
这两个值中较大的一个（0.45UL）是MAX22506E的小数单位负载。
假设总线仅由MAX22506E组成，则简化.MAX计算结果：
n.MAX= 32UL/0.45UL
n.MAX= 71 MAX22506E收发器可组成一条RS-485总线。
示例 2：混合总线上有多少个收发器？
以下是在单个RS-485总线上使用三个不同收发器的计算示例。本示例使用Maxim的MAX22506E、MAX14783E和故障?；AX14776E。所有这些收发器的工作电压为3.3V至5V，最大数据速率至少为20Mbps，并且均为半双工。每个接收器的接收器输入特性如图3所示。
表2显示了3个器件的接收器输入特性，取自各自的数据手册。
表 2.接收器输入电流规格
|
输入电压 （A 和 B） |
最大输入电流 （μA） | ||
|---|---|---|---|
| MAX22506E | MAX14783E | MAX14776E | |
| 输入电压 = -7V | -360 | -800 | -200 |
| 输入电压 = +12V | +390 | +1000 | +280 |
使用该表中的信息，可以计算出-7V和+12V交调点处的小数UL值，如表3所示。
表 3.分数单位负载计算
|
输入电压 （A 和 B） |
收发器的 nUL 计算 |
||
|---|---|---|---|
| MAX22506E | MAX14783E | MAX14776E | |
| 输入电压 = -7V | -0.36毫安/-0.8毫安 = 0.45UL | -0.8毫安/-0.8毫安 = 1UL | -0.20mA/-0.8mA = 0.25UL |
| 输入电压 = +12V | 0.39mA/1mA = 0.39UL | +1.0mA/1mA = 1UL | +0.28mA/1mA = 0.28UL |
对于每个器件，两个比率中较大的一个是分数UL。如表所示，MAX22506E为0.45UL，MAX14783E为1UL，MAX14776E为0.28UL。
总线上的最大收发器数计算如下：
n.MAX= 32UL / （nUL1+ 无UL2+ ...nULn)
使用计算值，表4显示了这些收发器的一些有效组合（32 UL，最大值），这些组合可在单个RS-485总线上使用。
表 4.混合 RS-485 总线节点
| MAX22506E | MAX14783E | MAX14776E | 总 UL | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 收发 器 | UL | 收发 器 | UL | 收发 器 | UL | |
| 1 | 0.45 | 30 | 30 | 5 | 1.4 | 31.9 |
| 10 | 4.5 | 25 | 25 | 8 | 2.2 | 31.7 |
| 12 | 5.4 | 20 | 20 | 23 | 6.4 | 31.8 |
| 16 | 7.2 | 12 | 12 | 45 | 12.6 | 31.8 |
| 20 | 9 | 18 | 18 | 17 | 4.8 | 31.8 |
| 25 | 11.3 | 15 | 15 | 20 | 5.6 | 31.9 |
| 45 | 20.3 | 9 | 9 | 9 | 2.5 | 31.8 |
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网络设计人员知道，RS-485 标准在实现稳健可靠的通信方面具有良好的历史记录，并因此成了工业网络中多点差分数据传输的推荐标准。虽然 RS-485 标准经受住了时间考验，但随着系统或网络其它元件的变化，RS-485 收发器为满足这些需求也在不断发展变化。
发表于 04-08 11:13
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【BeagleBone Black试用体验】之《硬件篇》：UART和RS-485接口转换
、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突?；ぬ匦?，扩展了总线共模范围。但是，RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电气特性，而没有规定接插件、传输电缆和
发表于 10-28 16:43
CAN总线节点数问题请教
请教一下，CAN总线的问题，目前有个项目，总结点数大概在200个左右，一根总线的话总长度在400米左右?？戳肆娇頒AN总线驱动器TJA1050T和MCP2551，最大节点数好像都只有110个左右
发表于 07-18 16:26
半双工非隔离式 RS-485 BoosterPack 参考设计
的 BoosterPack 用于支持最高 1.25 Mbps 的数据速率、最大 1000 英尺的电缆长度以及总共 32 个节点。组装型扩展共模 RS-485 收发器可以轻松移除并用任何 TI 半双工 8 引脚
发表于 05-05 16:43
RS-485的手拉手连接
比较手拉手的方案与直接并联方案，说明手拉手可以实现不限距离和节点数的连接。1、简单的RS-485直接并联连接这种直接并联连接也是RS-485的最简单的连接方式。5个RS232设备配接有5个485A转换器
发表于 12-08 09:35
RS-485接口的防护电路设计
RS-485总线标准是安防系统设备上应用最为广泛的物理层协议之一。RS-485的主要特点：支持远距离传输，长达4000英尺；双向信号差分传输，提高信号的噪音抑制能力，并且允许一条总线上可以挂接多个
发表于 11-12 14:36
RS232/RS485不限距离和节点
总线的变化就是要不受最远距离和节点数的限制，同时下一代RS-232/RS-485中继转换器485A2还得保持无需供电的特性。在这个思路中，BOSHIKA的RS-232/RS-485中继转换器突破了传统
发表于 10-20 15:54
RS-485和RS-422接口介绍
对多的通信,即只能有一个主（Master）设备,其余为从设备,但它比RS-422有改进, 无论四线还是二线连接方式总线上可多接到128个设备。。 RS-485与RS-422一样,其最大传输距离
发表于 10-03 20:08
蜘蛛形RS-485多主机通信组网方式
的上、下位机之间的光电隔离。SWT4485G有4个上位机RS-485口和4个下位机RS-485口。 SWT4485G的上位机、下位机侧各自的4个RS-485口可以分别接4路RS-485总线。当4路上位机
发表于 09-17 16:06
通讯接口的小知识 ---RS-232、RS-422、RS-485区别
与传输距离成反比，在100KbpS的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的RS-485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支
发表于 06-22 20:34
RS-232和RS-485信号超长距离通信解决方案
为CAN232G的RS-232光隔超远程驱动器以及产品名称为CAN485G的RS-485光隔超远程驱动器。 此方案不仅可以解决RS-232/RS-485点对点通信，而且还可以组成带有节点的总线制结构
发表于 05-27 15:07
rs485总线隔离应用与选型指南
还是不用，由现场人员来设定。当然，具体怎么区分第一个节点还是最后一个节点，还得有待现场的专家们来解答呵。）TVS我们一般选用6.8V的，这个我们会在后面进一步的讲解。 RS-485标准定义信号阈值的上下限为±200mV。即当A-B>200mV时，总线状态应表示为“1”；当A-B
发表于 07-27 11:08
RS-485总线电路中的过热?；?/a>
RS-485总线电路中的过热?；?
发表于 12-16 11:36
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RS-485网络故障查找与排除
RS-485使用一对非平衡差分信号,这意味着网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以最小化数据线上的噪声。数据传输介质由一对双绞线组成,在噪声较大的环境中应加上屏蔽层。2. 在绝大多数
发表于 02-26 15:37
RS-485网络故障查找与排除
RS-485使用一对非平衡差分信号,这意味着网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地,以最小化数据线上的噪声。数据传输介质由一对双绞线组成,在噪声较大的环境中应加上屏蔽层。2. 在绝大多数
发表于 02-26 15:14
CAN总线与RS-485总线的通信接口设计
CAN总线与RS-485总线的通信接口设计
1 CAN总线及RS-485总线简介 CAN总线(Controller Area Network)是由德国Bosch公司于20世纪80年代专门为汽车电子控制系统
发表于 01-27 10:46
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CAN总线现场总线应用方案RS-485升级到CAN
关键词 RS-485、LM3S2016、CAN总线摘要 CAN总线现场总线应用方案 RS-485升级到CAN
发表于 11-07 14:14
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RS-485总线在多节点远距离通信系统中的应用
RS-485总线在多节点远距离通信系统中的应用
介绍RS-485接口SN65HVD3082E芯片的结构、性能特点，及以该芯片为主的通信系统的构成，包括它们的硬件电
发表于 10-15 23:57
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零延时RS-485接口电路的设计及应用
; 理论上，SN75HVD3082的一条总线可以连接多达256个节点，因此在每个从机接口上可以扩展更多的节点；同时在RS-232转RS-485转换器的总线上也可以连接
发表于 09-27 16:23
RS-485总线在工业设计中的应用介绍
信号线，驱动数据和接收数据只能在不同时刻出现在信号线上。 图1：RS-485总线结构(左)与半双工总线结构(右)。 这就需要通过方向控制信号(例如驱动器/接收器使能信号)控制节点
发表于 09-04 08:35
基于RS-485总线的粮仓监控系统设计
本文主要介绍了以上位机PC 为核心的RS-485 总线技术实现的集温、湿度监测和报警等功能为一体的粮仓监控系统，设计了一种零延时的RS-232/RS-485 智能型转换器，制订了上位机与下位
发表于 08-31 10:18
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RS-485 总线的死锁检测与解除
针对RS-485 接口收发电路的特点，讨论RS-485 总线在Polling 和CSMA/CD 通信方式中死锁检测和解除死锁的方法。该方法同样适用于RS-422 接口。
发表于 05-13 16:12
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RS-485总线的理论与实践
阐述了RS-485总线规范，描述了影响RS-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素，同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。
发表于 12-02 08:18
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RS-232、RS-422与RS-485标准简介
接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两端。 四、RS-422与RS-485的网络安装注意要点 RS-422可支持10个节点,RS-485支持32个节点,因此多节点构成网络
发表于 06-16 13:37
RS-485总线的理论与实践
阐述了RS-485总线规范，描述了影响RS-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素，同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。
当前自动控
发表于 03-13 14:00
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