芯片介绍

MAX485是一个八引脚的RS485电平收发器(只能单工或半双工)。内部含有一个输入信号接收器R、一个输出信号驱动器D。485总线上可以同时链接多个MAX485。图片左边引脚全为TTL电平,右边AB引脚为RS-485电平。


一、TTL是什么?

TTL(Time To Live),生存时间值的意思,作用是限制IP数据抱在计算机网络中的存在的时间

电平就是指电路中两点或几点在相同阻抗下电量的相对比值。这里的电量自然指“电压”、“电流”、“电功率”,并将倍数化为对数,用“分贝”表示,记作“dB”.
分别记作:10lg (P2/P1)、20lg(U2/U1)、20lg(l2/l1)上式中 P、U、I分别是电功率、电压、电流。常用的电平有功率电平和电压电平两类,它们个字又可分为绝对电平和相对电平两种

而TTL电平就是指合适于ttl电路工作的电平。TTL的电源工作电压是5V,那么5V就可为高电平,0V为低电平。但ttl传送数据高低电平有标准规定要求,输入高电平 >=2.0V,输入低电平 <=0.8V

ttl电路

TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定。+5V等价于逻辑 “1”,0V等价于逻辑 ”0“,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内容各部分之间通信的标准技术

二、使用步骤什么是cmos电平

同理,适合于cmos电路工作的电平就是cmos电平。COMS集成电路就是互补对称金属氧化物半导体(Compiementary symmetry metal oxide semocoductor)集成电路的英文缩写,电路的许多基本逻辑单元就是用增强型PMOS晶体管和增强型NMOS管按照互补对称形式连接的,静态功耗很小。COMS电路的供电电压VDD范围比较广在+5—+15V均能正常工作,电压波动允许±10,当输出电压高于VDD-0.5V时为逻辑1,输出电压低于VSS+0.5V(VSS数字地)为逻辑0,扇出数为10–20个COMS门电路

在这里插入图片描述
CMOS逻辑门电路

ttl电平和cmos电平的区别

1、TTL电平:

输出高电平 > 2.4V,输出低电平 < 0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平时0.2V
最小输入高电平和低电平:
输入高电平>=2.0v
输入低电平<=0.8V
噪声容限是0.4V

2、CMOS电平:

  • 逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V,而且具有很宽的噪声容限
  • 电平转换电路:因为TTL和COMS的高低电平的值不一样,所以互相连接时需要点评的转换,即就是用两个电阻对电平分压!

3、TTL和COMS电路比较

  • TTL电路时电流控制器件,而coms电路是电压控制器件
  • TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大

COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低
COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高 ,芯片集越热,这是正常现象

4、COMS电路的锁定效应:

COMS电路由于输入太大电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大。这种效应就是锁定效应,COMS的内部电流能达到40mA以上,很容易烧坏芯片

5、防御措施

  • 在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过规定电压
  • 芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压
  • 在VDD和外电源之间加线流电阻,即使有大的电流也不让它进去
  • 当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先开启COMS电路得电源,再开启输入和负载的电源;关闭时,先关闭输入信号和负载的电源,再关闭COMS

6、兼容性

CMOS集成电路电源电压可以再较大范围内变化,因而对电源的要求不像TTL集成电路那样严格。所以,用TTL电平再条件允许下它们就可以兼容。要注意到他们的驱动能力是不一样的,CMOS的驱动能力会大一些,有时候TTL的低电平触发不了CMOS电路,有时CMOS的高电平会损坏TTL电路,在兼容性上需注意


MAX495逻辑图

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一般可以直接把MAX485和单片机连接在一起。RO-RX,DI–TX,AB直接进出去进入485总线

收发原理电路——普通收发

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MAX485的RE DE引脚可以共同控制如上图,也可以分别控制(旁边的C1是给芯片供电的)

发送:当DR为高电平时 DE使能RE不使能,来自单片机TX引脚的信号从DI进入通过AB发送到485总线上

接收:当DR为低电平时,RE有效DE无效,来自485总线的信号从AB进入MAX485,然后从RO端输出到单片机的RX端

DE和RE无论是单独控制还是共同控制,都不可以同时工作,因此MAX485只能是“单工或者半双工”

收发原理电路——自动收发

就是不用单片机引脚DR,当数据进来的时候,数据会自动通过RXD到单片机,当需要发送数据时,自动通过TXD发送出去。也就是只需要链接单片机的RXD和TXD引脚就可以,无需用单片机引脚链接MAX485芯片的 DE RE引脚

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发送0x55:二进制0b0101 0101,
TX发送0时,三极管不同,DE高DI接地,所以AB发送0
TX发送1时,三极管通,RE低进入接收模式,经过上下拉电阻得到A>B,所以AB发送1

接收数据:接受时,TX保持高,三极管通,RE低进入接收模式,485总线的数据从AB进入MAX485直接由RX接收

多机通信

当多机通信时,可以很方便地将MAX485挂在485总线实现,如下图:

在这里插入图片描述
多机通信时,是由一台主机多台从机组成的,主从机连接到485总线的方式一样,可以指定一台为主机。当进行通信时,如主机发送数据时,主机DE高而呈现发送态,所有从机RE低而呈现接收态。如需单独与n号从机通信,需要单独呼叫n号从机

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