CN100521678C - 通信接口控制器 - Google Patents

Abstract

通信接口控制器，涉及通信技术，特别涉及一种用于RS485和RS422通讯接口的收发控制器。本发明包括一个开关电路，所述开关电路的控制端接输入端(DI)，开关电路的E端接高电平，F端接发送器(D)的使能端(DE)，使能端(DE)还通过电阻(R4)接地。本发明的有益效果是，降低了单个节点故障对整体网络造成的不良影响，并且成本低。特别是，本发明采用了高反压的晶体三极管，它的可靠性和耐用性都高于普通的集成电路，在该收发器控制电路中，即使晶体管损坏，但是只要C、E极不被击穿，就可以有效地抑制使能端(DE)，使使能端(DE)一直处于低电平状态，不会让该接点的发送器控制失效而影响整个总线的通讯性能。

Description

通信接口控制器

技术领域

本发明涉及通信技术，特别涉及一种用于RS485和RS422通讯接口的收发控制器。

背景技术

随着数字技术的发展和计算机日益广泛的应用，在工业现场控制和现场数据采集等强干扰环境的工作中，需要解决多结点、远距离通信的问题。在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485或RS-422收发器。RS-485和RS-422收发器采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。使用RS-485总线，一对双绞线就能实现多站联网，构成分布式***，设备简单、价格低廉、能进行长距离通信的优点使其得到了广泛的应用。

RS485和RS422总线通讯技术是比较成熟应用的技术，由于其抗干扰能力强，通讯可靠，广泛应用在不同行业领域中，作为***中各控制子***间的通讯应用。如：汽车上各控制部件间的通讯；工业控制***中各控制子***间的信息交流；电信设备网元中各控制单板机之间的板间通讯及信息交换等等。RS485总线作为异步串行通信的一种电气特性标准(见EIA/TIARS-485-A)，其特点有：

1)平衡差分接口；

2)支持多点对多点之间的相互通信；

3)忍受-7V到12V共模干扰；

4)可驱动≥32个负载；

5)传输距离不超过50Ft(英尺)时最高速率可达10Mbps(兆字节/秒)；

6)传输速率为100Kbps时最大传输距离可达4000Ft；

7)支持全双工(RS422)和半双工(RS485)通讯(由所选用的器件决定)；

8)使用双绞线传输数据，具有较强的抗干扰能力。

如图1所示为传统的采用半双工的RS485和全双工的RS422总线拓扑结构图，所有的通讯结点都通过共享总线连接在一起，图中R为接收器，D为发送器。DI为输出信号，RO为接收信号，RE为收发器的接收使能控制信号，DE为收发器的发送使能控制信号。在使用过程中必须严格地对发送器D进行控制，只允许它在DI有输出信号的时候才能够打开发送器D。因为在同一时间内只允许一个结点可以发送信号，否则将出现总线的信号冲突导致通讯失败。

图1中RE和DE为总线收发控制器的一对收发使能控制信号，分别输入接收器R和发送器D的使能端。RO输出从总线接收到的信号，DI将要发送的信号输入到发送器D。当DE电平为高时，发送器D处于发送状态，而DI以TTL电平发出结点要发送的信号输入到发送器D，发送器D却将从DI收到的TTL电平转换成差分信号发送到数据总线上；当DE电平为低时，发送器D处于三态(高阻状态)，不能够发送数据。

如果需要该结点发送数据时，使RE电平为高，打开发送器D信号DI上的数据通过发送器D的转换后发送到总线上，各结点在需要发送数据时才打开发送器D，不发送数据时结点应处于接收状态。

原有的技术主要存在下面的技术缺点；

对发送器的控制复杂，一旦总线上任何一个结点发送控制中的任何一个环节出了问题而失去对发送器的有效控制，整个总线就不可能正常传输信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种通信接口控制器，使用简单、低成本的电路实现发送器的控制信号与发送信号完全同步，从而实现收发器电路收发状态的自动切换。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，通信接口控制器，其特征在于，包括一个开关电路，所述开关电路为PNP三极管，PNP三极管的控制端为基极，基极接输入端，PNP三极管的发射极接高电平Vcc，PNP三极管的集电极接发送器的使能端，发送器使能端还通过电阻接地。

进一步的，PNP三极管的基极通过电阻接输入端，输入端还通过电阻接高电平Vcc；发射极通过电阻接高电平；集电极通过电阻接地。

更进一步的，所述通信接口为RS485接口，其接收器的使能端RE通过电阻接地。

或者，所述通信接口为RS422接口，其接收器的使能端RE直接接地。

本发明的有益效果是，降低了单个节点故障对整体网络造成的不良影响，并且成本低。特别是，本发明采用了高反压的晶体三极管，它的可靠性和耐用性都高于普通的集成电路，在该收发器控制电路中，即使晶体管损坏，但是只要C、E极不被击穿，就可以有效地抑制使能端DE，使使能端DE一直处于低电平状态，不会让该接点的发送器控制失效而影响整个总线的通讯性能。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1(a)为RS-485总线连接拓扑结构图，图1(b)为RS-422总线连接拓扑结构图。

图2(a)为本发明的实施例1示意图，图2(b)为本发明的实施例2示意图。

具体实施方式

参见图2(a—b)，本发明的通信接口控制器，包括一个开关电路，开关电路的控制端接输入端(DI)，开关电路的E端接高电平，F端接发送器(D)的使能端(DE)，使能端(DE)还通过电阻(R4)接地。本发明所述的开关电路包括控制端、E端和F端，控制端处于高电平时，E端和F端导通；控制端处于低电平时，E端和F端截止。

实施例1：如图2(a)。

本实施例为本发明在RS-485接口的应用。开关电路为PNP三极管；控制端为基极，通过电阻R2接输入端DI，输入端DI还通过电阻R3接高电平；E端为发射极，通过电阻R1接高电平；F端为集电极，通过电阻R4接地。接收器的使能端RE通过电阻R4接地。

实施例2：如图2(b)。

本实施例为本发明在RS-422接口的应用。开关电路为PNP三极管；控制端为基极，通过电阻R2接输入端DI，输入端DI还通过电阻R3接高电平；E端为发射极，通过电阻R1接高电平；F端为集电极，通过电阻R4接地。接收器的使能端RE直接接地。

Claims (4)

1、通信接口控制器，包括发送器、接收器，其特征在于，包括一个PNP三极管，所述PNP三极管的基极接发送器的输入端(DI)，PNP三极管的发射极接高电平，PNP三极管的集电极接发送器(D)的使能端(DE)，发送器(D)的使能端(DE)还通过电阻(R4)接地。

2、如权利要求1所述的通信接口控制器，其特征在于，所述PNP三极管的基极通过电阻(R2)接发送器的输入端(DI)，发送器的输入端(DI)还通过电阻(R3)接高电平；PNP三极管的发射极通过电阻(R1)接高电平；PNP三极管的集电极通过电阻(R4)接地。

3、如权利要求2所述的通信接口控制器，其特征在于，所述通信接口为RS485接口，其接收器的使能端(RE)通过电阻(R4)接地。

4、如权利要求2所述的通信接口控制器，其特征在于，所述通信接口为RS422接口，其接收器的使能端(RE)直接接地。

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