RS-485串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議

圖1. 測試裝置

系統(tǒng)設計人員經(jīng)常從兩個不同廠商選擇驅動器和接收器，多數(shù)設計人員最關注的是RS-485驅動器的傳輸距離和速度。Maxim驅動器(這里指MAX3469)與其它制造商的驅動器性能比較如圖2、圖3所示。

圖2. 在特定比特率、電纜長度下的抖動特性，抖動是在±100mV差分信號下測量的

圖3. 在特定比特率、電纜長度下的抖動指標，抖動是在0V差分信號下測量的

通過觀察驅動器的差分輸出信號的完整性，利用示波器確定80mV與-400mV之間的翻轉門限(由于接收器具有200mV至-200mV的輸入范圍和噪聲裕量，因此選取這一門限范圍)。然后，當脈沖(比特)開始“傳送”時，用眼圖確定失真度、噪聲以及碼間干擾(ISI)。

ISI指標限制了比特率，以保證系統(tǒng)能夠在脈沖之間識別出傳輸數(shù)據(jù)。對圖1電路的測試結果表明翻轉門限與眼圖模板之間具有相關性。該眼圖模板存在50%的抖動，按照National Semiconductor的應用筆記#977[3]所介紹的方法進行測量。測量0V差分信號和±100mV差分信號下的抖動，得到圖4和圖5所示數(shù)據(jù)

圖4. Maxim的MAX3469與其它RS-485驅動器件的眼圖對比[4]

圖5. MAX3469的眼圖

對于一個點到點通信系統(tǒng)，從±100mV差分信號(圖4)或0V差分信號(圖5)下的測試結果可以看出比特率與電纜長度的關系。+100mV和-100mV門限能夠正確切換差分信號大于200mV的信號，因此，該門限值可確保接收器正確接收數(shù)據(jù)(圖5數(shù)據(jù)僅適用于可在0V差分輸入下切換的理想接收器)。

眼圖和故障模式

采用340英尺的5類電纜，圖2給出了39Mbps傳輸速率下的驅動器輸出眼圖，圖中，信號從“眼”的中間穿過 - 這種情況表明可能出現(xiàn)誤碼。然而，在相同數(shù)據(jù)速率下，Maxim公司的器件不會出現(xiàn)這種情況(圖3)。Maxim的收發(fā)器具有對稱的輸出邊沿和較低的輸入電容，性能良好。
采用上述測試對兩款驅動器進行比較。當數(shù)據(jù)速率較高、電纜較長時，Maxim驅動器的性能更出色。圖5給出點對點網(wǎng)絡中Maxim器件的傳輸速率和距離的估計值。根據(jù)經(jīng)驗，所產(chǎn)生的誤碼大致符合50%抖動極限的要求。