在本文中，我將探討兩種處理空閑總線條件的常用方法，以便在總線上有保證的邏輯狀態(tài)。因?yàn)?RS-485 是一個(gè)多點(diǎn)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)并且無法處理爭(zhēng)用，所以有時(shí)總線上的所有 RS-485 收發(fā)器都呈現(xiàn)高阻抗并且沒有邏輯狀態(tài)被主動(dòng)驅(qū)動(dòng)。

最常見的是，這將發(fā)生在一個(gè)節(jié)點(diǎn)完成傳輸消息和下一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始傳輸消息之間。在這段時(shí)間內(nèi)，由于安裝了終端電阻，總線將具有 0V 差分信號(hào)。根據(jù)電子工業(yè)聯(lián)盟 (EIA)-485 標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于 ≥+200mV 的差分電壓，RS-485 接收器的輸入閾值在邏輯上較高，對(duì)于 ≤-200mV 的差分電壓，在邏輯上較低。這意味著差分輸入電壓存在 400mV 的不確定狀態(tài)。

處理這種不確定狀態(tài)的兩種最常見的方法是選擇具有內(nèi)置故障安全輸入閾值的接收器，或者使用額外的外部電阻器在空閑總線上產(chǎn)生外部偏置。這兩種方法都確保總線上的邏輯高狀態(tài)，對(duì)應(yīng)于正差分電壓。

RS-485總線端接在許多應(yīng)用中均很有用，因?yàn)榇朔绞接兄谔岣咝盘?hào)完整性并減少通信問題?！岸私印笔侵笇㈦娎|的特征阻抗與端接網(wǎng)絡(luò)匹配，使總線末端的接收器能夠觀察到最大信號(hào)功率。未端接或端接不當(dāng)?shù)目偩€將無法很好的匹配，從而在網(wǎng)絡(luò)末端產(chǎn)生反射，導(dǎo)致整體信號(hào)完整性降低。

在網(wǎng)絡(luò)的雙向環(huán)路時(shí)間遠(yuǎn)大于信號(hào)位時(shí)間時(shí)，無需終止，因?yàn)槊看畏瓷涞竭_(dá)網(wǎng)絡(luò)末端時(shí)，它們都會(huì)損失能量。但是，對(duì)于位時(shí)間基本上不長(zhǎng)于電纜環(huán)路時(shí)間的應(yīng)用，為使反射最小化，端接至關(guān)重要。快速解釋是，衰減網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)部偏置電流會(huì)在接收器比較器的輸入端產(chǎn)生電壓差。這種解決方案的好處是它對(duì)網(wǎng)絡(luò)上所有收發(fā)器的負(fù)載沒有影響。需要注意的是，網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要內(nèi)置此功能。對(duì)于現(xiàn)有安裝，或使用可能難以更新的先前設(shè)計(jì)的模塊的安裝，這可能不是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的選擇。

處理空閑總線條件的第二種方法是使用兩個(gè)外部電阻器：一個(gè)從 A 端子到 VCC，另一個(gè)從 B 端子到地。

正如您在 R FS1中看到的那樣，兩個(gè)并聯(lián)的終端電阻 (R T ) 和 (R FS2 ) 創(chuàng)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的分壓器電路。您只需將這些電阻器安裝在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，通常是在主節(jié)點(diǎn)上。另外，將R FS1和R FS2設(shè)置為彼此相等，以使共模在V CC和地之間平衡。

公式 1 是計(jì)算這些故障安全電阻值的最簡(jiǎn)單方法。取導(dǎo)致已知狀態(tài)的最小輸入電壓 (+200mV)、并聯(lián)的等效終端電阻 (60Ω) 和將填充故障安全電阻的節(jié)點(diǎn)的最小 V CC(讓我們使用 4.5V)并求解簡(jiǎn)單的分壓器方程：

代入 V FS = 200mV，R eq = 60Ω 并設(shè)置 R FS1 + R FS2 = 2*R FS(因?yàn)槲覀儗⑺鼈冊(cè)O(shè)置為彼此相等)，你得到：

如您所見，此解決方案的好處是只需要兩個(gè)電阻即可完成，并且適用于網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)。需要注意的是，兩個(gè) 645Ω 電阻器會(huì)產(chǎn)生共模負(fù)載。如果您回顧一下本系列上一篇關(guān)于單元負(fù)載的文章，每個(gè) RS-485 驅(qū)動(dòng)器都需要處理 375Ω 共模負(fù)載(并聯(lián) 32 個(gè)單元負(fù)載)。

問題在于，僅故障保護(hù)電阻器就存在 645Ω 的共模負(fù)載。現(xiàn)在重要的是計(jì)算在出現(xiàn) 375Ω 的共模負(fù)載之前可能并聯(lián)出現(xiàn)的額外共模負(fù)載：

由于每個(gè)單元負(fù)載可以近似為 12kΩ 共模負(fù)載，因此您只需計(jì)算在呈現(xiàn)小于 896Ω 的共模負(fù)載之前可以擁有的最大并聯(lián)單元負(fù)載數(shù)：

這意味著故障安全電阻器放置的共模負(fù)載相當(dāng)于 18.6 (32-13.4) 個(gè)單位負(fù)載，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)上允許的節(jié)點(diǎn)總數(shù)。正如您所看到的，兩種處理空閑總線條件的方法各有利弊，因此由您決定哪種方法最適合您的應(yīng)用程序。