rs232转rs485原理图深度解析

电子设计 2020-11-12 51823

描述

在网站上，看到RS232转RS485的一个电路图，如下图所示。元件主要是HN232CP和MAX485CPA，也就是TTL转232电路和TTL转485电路的结合体。可是这个电路却不好分析，几经查找与思考，才得到一点觉悟。

RS485

此电路在使用时，PC机RS232公口或者标准串口接“直连串口通讯线”的一端，串口线的另一端接接该电路最左端的RS232接口上；右端就是RS485输出端。注意串口通讯线分为“直连线”和“交叉线”，这里用的是“直连线”。这是因为标准串口的2脚、3脚分别为“接收端”和“发送端”。该电路的发送端（T1OUT）和接收端（R1IN）分别接的是3脚和2脚，已经对发送端和接收端进行了交叉调换，所以用直连线就可以了。

在正式分析之前，先看一下HIN232的结构框图，有助于我们接下来的分析。当然此结构图也就是电平转换，但需要注意的是信号的流向，从哪儿进来，又从哪儿出去。此外，RS232是负逻辑电平，我们可以认为逻辑“1”的时候，RS232对应的是-12V;逻辑“0”,RS232对应的是+12V。

RS485

以RS232端作为参考端，在接收时，数据从RS485端向左通过转换电路中绿线所示的通路流向RS232端。处于接收状态的接收端，不会发送数据，也就是处于等待状态，此时TX管脚输出逻辑1（协议规定）。TX在串口公口上对应的引脚是管脚3，RS232是负逻辑，所以输出-12V，经过反相调整后输出TTL高电平，约4.6V。再经过三极管的Q1反相，输出低电平，RE、DE都为低电平的时候，MAX485处于接收状态。

RS485

发送的情况有些复杂，需要耐心分析。数据从RS232端向右通过转换电路中蓝线所示的通路流向RS485端。当输出逻辑低电平，TX(3管脚)对应输出+12V，经过反向调整输出TTL低电平，约0.4V。再经过三极管的Q1反相，输出高电平，RE、DE都为高电平的时候，MAX485处于发送状态，可以正确的将逻辑低电平发送。　　

RS485

倘若输出逻辑高电平的时候，TX(3管脚)对应输出-12V，经过反向调整输出TTL高电平，约4.6V。再经过三极管的Q1反相，输出低电平，RE、DE都为低电平的时候，MAX485处于接收状态，如何会将1发送出去呢?

RS485

MAX485发送和接收逻辑电平转换关系表

RS485

从转换关系表--左图中，可以看出当RE、DE都为低电平的时候，输出为高阻态，也就是说此时485总线是处于高阻态。当232转485电路发送的时候，最右边的总线节点处于接收状态，意味着此节点上的max485cpa的RE、DE都为低电平（通常我们把RE、DE短接）。从转换关系表--右图中可以看出，485总线高阻态的时候，它接收的结果是1。这不正是我们要发送的数据吗。

或许人提出这样的疑问：既然转换电路中的max485都已经处于接收状态了（RE、DE都为低电平），为何又说它在发送数据1？这是由于一帧数据的发送，包括起始位0、有效数据区、停止位等。从左边向右边传输1帧数据的时候，肯定会先发起始位0以同步右边的接收器。紧接着，加入发送数据1，虽然转换电路中的max485处于接收状态，虽然此时的总线为高组态，但是右边的接收器仍然要把这个高组态翻译成1，并且保存起来，只是因为这个传送已经启动，要把一帧数据完全接收。

所以，可见这样的发送，是从最右端接收数据的角度来说。整个发送过程，转换电路中的max485可能不断的切换发送与接收的状态，但是从接收端来讲，始终是在接收数据，这是行的通的。
编辑：hfy

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