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1.1.5 1．
z
z z z z z z z z 2．
+3.3V低功耗全双工RS-422收发器－SP3490/SP3491 特点
全双工RS-485和RS-422收发器 单一的+3.3V工作电压
可与+0.5V的逻辑电路共同工作
发送器/接收器三态使能线（SP3491） -7V～+12V的共模输入电压范围 ±200mV的接收器输入灵敏度
允许在同一串行总线上连接32个收发器 兼容LTC490和SN75179（SP3490） 兼容LTC491和SN75180（SP3491） 芯片简介
SP3490和SP3491是一系列+3.3V低功耗的全双工收发器，它们完全满足RS-485和RS-422串行协议的要求。
P3490、SP3491与Sipex公司SP490、SP491的管脚互相兼容，同时兼容通用工业标准规范。SP3490和SP3491由Sipex的BiCMOS工艺制造而成，可实现低功耗操作，但性能不受影响。它们符合RS-485和RS-422串行协议的电气规范，数据传输速率可高达10Mbps（带负载）。除了增加了发送器和接收器三态使能线外，SP3491和SP3490完全相同。 3．
引脚说明
w管脚功能－SP3490 管脚#
名称
.wwd15描述
.jp
ten图 1-17 SP3490的管脚配置
1 Vcc 正电源 (+3.00 < Vcc <+3.60)。 2 R 接收器输出。 3 D 发送器输入。 4 GND 连接地。 5 Y 同相发送器输出。 6 Z 反相发送器输出。 7 B 反相接收器输入。 8 A 同相接收器输入。
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图 1-18 SP3491的管脚配置
管脚#
名称
描述
1 NC 不连接。 2 R 接收器输出。
3 /REB 接收器输出使能（低电平有效）。4 DE 发送器输出使能（高电平有效）。5 D 发送器输入。 6 GND 连接地。 7 GND 连接地。 8 NC 不连接。
9 Y 同相发送器输出。 10 Z 反相发送器输出。 12 A 同相接收器输入。 13 NC 不连接。 4．
功能分析
11 B 反相接收器输入。
w.wwd15.jpten14 Vcc 正电源 (+3.00 < Vcc <+3.60)。
z 描述(SP3490，SP3491)
SP3490和SP3491是+3.3V低功耗全双工收发器家族的成员，它们完全满足RS-485和RS-422串行协议的电气规范。这两个器件与SipexSP490和SP491的管脚互相兼容，同时兼容通用工业标准规范。SP3490和SP3491由Sipex特有的BiCMOS工艺制造而成，可实现低功耗操作，但性能不受影响。
z 发送器
SP3490和SP3491发送器的输出是差分输出，空载时输出电压的大小为0V～Vcc。即使在差分输出连接了54?负载的条件下，发送器仍可保证输出电压大于1.5V。
SP3491有一根发送器使能控制线（DE），高电平有效。当DE（Pin4）为逻辑高电平时，使能SP3491的发送器差分输出。如果DE（Pin4）为逻辑低电平，则SP3491的发送器输出呈现三态。SP3490无发送器使能管脚。
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z 接收器
SP3490和SP3491接收器的输入是差分输入，输入灵敏度可低至±100mV。接收器的输入电阻通常为15k?（最小为12k?）。－7V～+12V的宽共模方式范围允许系统之间存在大的地电位偏差。SP3490和SP3491的接收器具有故障自动保护（fail-safe）特性，确保接收器输出在输入悬空时为高电平状态。
，低电平有效。当REB（Pin3）为逻辑SP3491接收器有一根接收器使能控制线（REB）
低电平时，使能SP3491的差分接收器。如果REB（Pin3）为逻辑高电平，则SP3491的接收器禁能。
更详尽的数据资料可以从Sipex公司的器件手册、应用指南中获得，也可以从周立功网站 (www.zlgmcu.com) 下载对应的开发指导。
1.3 RS-485接口电路
RS-485接口电路的主要功能是：将来自微处理器的发送信号TX通过“发送器”转换成通讯网络中的差分信号，也可以将通讯网络中的差分信号通过“接收器”转换成被微处理器接收的RX信号。任一时刻，RS-485收发器只能够工作在“接收”或“发送”两种模式之一，因此，必须为RS-485接口电路增加一个收/发逻辑控制电路。另外，由于应用环境的各不相同，RS-485接口电路的附加保护措施也是必须重点考虑的环节。
下面以选用SP485R芯片为例，列出RS-485接口电路中的几种常见电路，并加以说明。同理，这一节提供的电路实例对RS-422接口设计也具有设计参考作用。 1.1.1
基本RS-485电路
图 1-19为一个经常被应用到的SP485R芯片的示范电路，可以被直接嵌入实际的RS-485应用电路中。微处理器的标准串行口通过RXD直接连接SP485R芯片的RO引脚，通过TXD直接连接SP485R芯片的DI引脚。
由微处理器输出的R/D信号直接控制SP485R芯片的发送器/接收器使能：R/D信号为“1”，则SP485R芯片的发送器有效，接收器禁止，此时微处理器可以向RS-485总线发送数据字节；R/D信号为“0”，则SP485R芯片的发送器禁止，接收器有效，此时微处理器可以接收来自RS-485总线的数据字节。此电路中，任一时刻SP485R芯片中的“接收器”和“发送器”只能够有1个处于工作状态。
连接至A引脚的上拉电阻R7、连接至B引脚的下拉电阻R8用于保证无连接的SP485R芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以提高RS-485节点与网络的可靠性。
如果将SP485R连接至微处理器80C51芯片的UART串口，则SP485R芯片的RO引脚不需要上拉；否则，需要根据实际情况考虑是否在RO引脚增加1个大约10K的上拉电阻。
w.wwd15.jpten+5VR747kU4SP485RRXDRS485AV4P6KE6.8CAV5P6KE6.8CAAConnect to MCU
R/DTXD1234RO/REDEDIVCCABSGND8675RS485BR912kL1220uHV6P6KE6.8CABJ1CON3123R847kL2220uHC10.1uC20.1u 图 1-19 SP485R的基本RS-485电路
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SP485R芯片本身集成了有效的ESD保护措施。但为了更加可靠地保护RS-485网络，确保系统安全，我们通常还会额外增加一些保护电路。
电路图中，钳位于6.8V的TVS管V4、V5、V6都是用来保护RS-485总线的，避免RS-485总线在受外界干扰时（雷击、浪涌）产生的高压损坏RS-485收发器。当然，也选择集成的总线保护元件，比如ONSemi半导体的NUP2105L器件(SOT-23封装，集成2个双向TVS器件)，作为SP485R芯片的附加保护措施。
另外，电路中的L1、L2、C1、C2是可选安装元件，用于提高电路的EMI性能。图中附加的保护电路能够对SP485R芯片起到良好的保护效果。 1.1.2
隔离RS-485电路
图 1-20为一个使用光电隔离方式连接的SP485R芯片的示范电路，可以被直接嵌入实际的RS-485应用电路中。微处理器的UART串口的RXD、TXD通过光电隔离电路连接SP485R芯片的RO、DI引脚，控制信号R/D同样经光电隔离电路去控制SP485R芯片的DE和/RE引脚。
由微处理器输出的R/D信号通过光电隔离器件控制SP485R芯片的发送器/接收器使能：R/D信号为“1”，则SP485R芯片的DE和/RE引脚为“1”，发送器有效，接收器禁止，此时微处理器可以向RS-485总线发送数据字节；R/D信号为“0”，则SP485R芯片的DE和/RE引脚为“0”，发送器禁止，接收器有效，此时微处理器可以接收来自RS-485总线的数据字节。任一时刻，SP485R芯片中的“接收器”和“发送器”只能够有1个处于工作状态。
连接至A引脚的上拉电阻R7、连接至B引脚的下拉电阻R8用于保证无连接的SP485R芯片处于空闲状态，提供网络失效保护，以提高RS-485节点与网络的可靠性。
使用DC-DC器件可以产生1组与微处理器电路完全隔离的电源输出，用于向RS-485收发器电路提供+5V电源。
电路中光耦器件的速率将会影响RS-485电路的通讯速率。图 1-20中选用了NEC公司的光耦器件PS2501芯片，受PS2501芯片的响应速率影响，这一示范RS-485接口电路的通讯速率只可保障在19200bps速率下正常工作；如果需要达到更高的RS-485通讯速率，则需要选用响应速度更快的光耦器件，比如Agilent公司的超高速光耦元件。
w21RO.wwV485U15B0505S-1Wd15.jpten+5VVinGND+Vout0V43C3105R10270RU1
NEC2501RXDR11kQ19012V485V485R747kR41k1234U4SP485RRO/REDEDIVCCABSGNDRS485AV11N4148V485R21kU2NEC2501R510kV4P6KE6.8CAV5P6KE6.8CAAConnect to MCU
VCCR/D8675RS485BR912kL1220uHV6P6KE6.8CABJ1CON3123V485R31kU3NEC2501R610kR847kL2220uHC10.1uC20.1uVCCTXD 图 1-20 SP485R的隔离RS-485电路
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SP485R芯片本身集成了有效的ESD保护措施。但为了更加可靠地保护RS-485网络，确保系统安全，我们通常还会额外增加一些保护电路。当然，我们使用在图 1-19中介绍的保护电路，同样可以对SP485R芯片起到良好的保护效果。 1.1.3
上电抑制电路
由多个RS-485收发器连接而成的RS-485多机网络中，任一时刻只能够有一个RS-485发送器工作在“发送”状态，其余节点必须工作在“接收”状态；这称为“单主/多从”通讯方式。在一个RS-485网络中同时有2个或更多个RS-485收发器工作在“发送”状态将会导致数据丢失、产生错误，严重的甚至损坏RS-485收发器，使RS-485网络瘫痪。因此，在设计阶段时就应仔细考虑，避免后期可能出现的种种事故隐患。
图 1-21所示实例介绍了在一个应用系统上电阶段的RS-485接口电路设计窍门。RS-485接口电路实现系统的通讯功能，但仅是一个完整系统中的一个有机部分，当然受到微处理器的状态控制。当微处理器在上电时，串行通讯接口的控制信号SCI_DE并不能够确定处于高或低电平状态，这可能会导致该单元在上电阶段向RS-485网络发送一组“无效”数据，破坏原来正常的网络通讯功能。设计时增加一组由R1、C1、D1、U1简单元件组成的上电抑制电路，即可以避免在应用系统上电时出现网络通讯事故。
C122uFR1470K13SCI_DE2465+5VR/DSCI_RXSCI_TXRXDTXDU1B74LS1328bit/32bit Micro Controllerw1.1.4
.wwd151234U4SP485RRO/REDEDI+5VR847kRS485BVCCABSGND8675RS485AU1A74LS132.jpten+5VR2TerminatiR747k 图 1-21 RS-485接口电路的上电抑制
RS-485自动换向电路
前面的电路中，都使用了一个串行通讯接口的控制信号SCI_DE来控制RS-485收发器的发送器/接收器使能引脚。图 1-22则演示了另一种自动控制RS-485芯片的发送器/接收器使能引脚的方式，通常称作为RS-485接口电路的自动换向功能。
图 1-22 RS-485接口电路的自动换向
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RS485使用手册与指南
