[實用新型]一種RS485的方向控制電路

有效

• 申請號: 201420509280.4
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN204117139U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 魯錦鋒;何照安;周洪偉;張磊
• 申請（專利權）人: 特變電工西安電氣科技有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: G06F13/14
• 分類號: G06F13/14
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本實用新型涉及RS485技術領域，具體涉及一種RS485的方向控制電路。

背景技術

RS485總線是由CPU中UART(Universal?Asynchronous?Receiver/Transmitter,通用異步收發傳輸器)模塊經過RS485芯片轉換而來，在半雙工模式通信時，需要進行收發控制(即方向控制)，通常情況下，方向控制由CPU的IO口配置而來，通過軟件的方式對IO口進行操作，達到方向控制的目的，以符合數據收發的規則。

在嵌入式系統開發中，由于系統在數據傳輸(主要指發送數據)和IO控制(方向控制)時均參與調度，數據傳輸主要路徑有應用層->內核->底層驅動->硬件寄存器等，IO控制主要路徑有內核->底層驅動->硬件寄存器等。由于IO控制對應用層不可見，且IO控制的時機在驅動層很難把握，要么會早于數據傳輸，要么會晚于數據傳輸，這就會引起方向控制信號和數據到達RS485芯片時存在一定時延，這種不同步，可能會導致數據錯誤。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型提供一種RS485的方向控制電路，對RS485芯片進行方向控制，提高了總線響應速度，保證了嵌入式系統中數據與控制信號的同步。

為達到以上目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種RS485的方向控制電路，包括依次連接的CPU、RS485芯片和RS485接口；所述CPU中的UART模塊的數據接收管腳RX與RS485芯片的RO管腳相連，所述UART模塊對數據發送信號TXD進行反相的連接方式如下：所述UART模塊的數據發送管腳TX的輸出分成兩個支路，一路經過一級反相器后形成方向控制信號DIR與RS485芯片的/RE管腳和DE管腳連接，另一路經過兩級反相器后與RS485芯片的DI管腳連接；所述RS485芯片的管腳A與RS485接口的管腳A相連接，形成RS485總線的A線；所述RS485芯片的管腳B與RS485接口的管腳B相連接，形成RS485總線的B線；同時在RS485總線的A線與電壓源之間串聯一上拉電阻，RS485總線的B線與地之間串聯一下拉電阻。

所述UART模塊對數據發送信號TXD進行反相的連接方式如下：所述UART模塊的數據發送管腳TX的一路與三極管K1的基極之間串聯有第一電阻RI，三極管K1的基極與電源VCC之間串聯有第三電阻R3，同時三極管K1的基極與地之間串聯有電容C1，三極管K1的發射極接地，三極管K1的集電極形成方向控制信號DIR與RS485芯片的/RE管腳和DE管腳連接，同時三極管K1的集電極與電源VCC之間串聯有上拉電阻R2；所述UART模塊的數據發送管腳TX的另一路直接與RS485芯片的DI管腳連接。

和現有技術相比較，本實用新型具有如下優點：

1)利用CPU中UART模塊的發送數據信號TXD無數據時保持高電平的特點，以及RS485總線無數據時呈高阻態的特性，將TXD信號進行反相后得到方向控制信號DIR，對RS485芯片進行方向控制，提高了總線響應速度，保證了嵌入式系統中數據與控制信號的同步。

2)降低了嵌入式系統中RS485驅動的開發難度，可以直接使用嵌入式系統中提供的標準UART模塊驅動進行RS485數據收發，減少了軟硬件耦合。同時，將用來進行方向控制的IO口從CPU釋放，為系統節省了IO資源。

附圖說明

圖1為傳統的RS485電路框圖。

圖2為本實用新型RS485電路框圖。

圖3為本實用新型TXD的反相使用NPN三極管完成的部分電路圖。

具體實施方式

以下結合附圖及具體實施例，對本實用新型作進一步的詳細描述。

如圖1所示，為傳統的RS485電路，由CPU的UART模塊經過RS485芯片轉換而來。UART模塊的數據接收管腳RX與RS485芯片的管腳RO相連，UART模塊的數據發送管腳TX與RS485芯片的管腳DI相連。由于RS485總線的半雙工特性，所以在同一時刻，接收和發送只能有一個有效，即RS485芯片的接收控制/RE和發送控制DE邏輯電平必須相同，因此，通常使用CPU的一個IO口作為方向控制管腳DIR與RS485芯片的/RE和DE共同相連。RS485總線由RS485芯片的A和B線組成。