零延時隔離技術的RS485息線節點設計

采用金升陽公司的B0505S隔離模塊實現收發器兩端電源與地完全隔離。其隔離電路如圖3所示。

4 RS485總線零延時收發的實現
在RS485總線節點電路設計中，一般要將收發器的接收允許(RE)和發送允許(DE)兩個引腳短接，由一根信號線來控制收發的切換。在控制電路中，一般用單片機I／O引腳來控制RS485收發器的收發轉換，這樣就需要由軟件來控制單片機I／O引腳的電平，以達到控制RS485收發轉換的目的。RS485收發器通常處于接收狀態，當要發送數據時，由程序控制RE／DE變為高電平，串行通信單元發送數據；等待發送完畢后，程序再將RS485收發器轉換到接收狀態。發送完畢的標志一般由串行通信的特定寄存器提供狀態指示，再由程序去查詢。這樣造成RS485通信存在以下問題：
◆在想要發送數據和真正能發送數據之間，存在一定的延時；
◆如果發送到接收的轉換時機不當，則會造成數據丟失；
◆在接收和發送數據轉換期間，容易引入干擾，收到多余的雜亂數據。
在設計RS485總線接口電路時充分考慮到了總線的延時問題，應用一個高速的NPN三極管控制實現RS485總線的零延時收發，如圖2所示。
不發送數據時，邏輯端TXD信號為高電平。此時Q1導通，使RE／DE信號線上為低電平，ADuM2483接收允許。發送數據時，若TXD為低電平，Q1關斷，從而使RE／DE信號線上為高電平，發送允許，ADuM2483的輸出端A、B上產生表示低電平的差分信號。當TXD為高電平時，Q1導通，使RE／DE信號線上為低電平，ADuM2483的A、B端處于高阻態。此時靠電阻R1和R2的上拉和下拉作用，使總線上產生正的差分信號，從而將TXD的高電平信號送出。
由以上分析看出，在使用這個電路時，只要程序能保證不同時進行接收和發送的操作，即保證是半雙工傳送數據，則不必用軟件控制RE／DE進行接收和發送的轉換，可由硬件本身完成，從而提高了RS485總線接收、發送數據的高速率和高可靠性。

結 語
本節點的設計采用新型集成隔離電路的RS485總線收發器ADuM2483，降低了系統的功耗，簡化了設計的結構，增強了系統的穩定性。采用硬件的零延時技術提高了節點的收發效率，提高了系統性能。經測試，效果良好，抗干擾能力強，特別適合工業控制場合的應用。