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[参考译文] SN75178B：SN75178B

admin
Guru**** 1818760 points
Other Parts Discussed in Thread: SN75178B, THVD1451, THVD1500, THVD1550, THVD1551, ISO3082
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/787884/sn75178b-sn75178b

器件型号：SN75178B
主题中讨论的其他器件： THVD1451、 THVD1500、 THVD1550、 THVD1551、 ISO3082

大家好、

我们计划在设计中使用 TI 的 SN75178B RS485中继器。

我们正在开发 RS485多点板设计。 因此，我们对上述部分的澄清不多：

－我们是否可以在不出现任何问题的情况下使用 SN75178B？ 如果是这样，则每块电路板需要多少个中继器 IC 来进行双向通信(考虑每块电路板20个 RS485从站)？
-是否有适用于此部件或 TI 的任何其他 RS485中继器的应用手册？
-如果 TI 有任何其他更好的器件、请提出建议

我们的要求如下：
应用：传感器数据传输
通道：1/1 (1个驱动器、1个接收器)
通信：全双工
数据速率：10Mbps
长度：约100英尺
驱动器/接收器使能：可选

此致、
Madhusoodana Bairy

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    TI__Guru**** 1818760 points
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    马德胡萨纳

    我看不到将 SN75178B 用作中继器的任何问题。 如果可能、您可以分享系统图吗？ 您是否意味着每个电路板需要支持20个从节点？ SN75178B 最多可与32个节点配合使用。

    另一个选择是 THVD1451、它在3.3V 至5V 电源下工作、具有更好的 ESD 性能。

    遗憾的是 、此主题没有太多应用手册。 您可以查看有关 半双工中继器的 e2e.ti.com/.../8713.Data_2D00_Rate-Independent-Half-Duplex-Repeater-Design-for-RS_2D00_485.pdf。


    此致、
    Hao

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    TI__Guru**** 1818760 points
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    您好 Hao、

    感谢您的回答。
    我还没有准备任何系统图、现在也在做同样的工作。 我应该能够在几天内分享。
    是的、每个电路板上需要支持20个从节点。
    顺便说一下，我们每块电路板可能需要多少个中继器 IC 来进行双向通信(考虑每块电路板20个 RS485从站)？

    此致、
    Madhusoodana Bairy
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    TI__Guru**** 1818760 points
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    马德胡萨纳

    其中一个选项是在每个电路板上都有2个 RS-485收发器。 电路板之间的通信是 RS-485。 第二个 RS-485驱动电路板上的从器件。 但是、我希望看到您的系统设计、以确保我了解应用。 BTW、您为什么需要中继器、以延长距离或支持更多节点？

    此致、
    Hao
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    TI__Guru**** 1818760 points
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    您好 Hao、

    RS-485收发器和中继器之间是否有任何差异？ 如果在电路板中使用 SN75178B 器件、可能需要使用多少个 IC？

    当然、我将尝试在星期一之前发送图表。 我需要 RS-485收发器或中继器来扩展节点(每个电路板20个)。 距离将以几十英寸为单位、不会超过该值。

    此致、
    Madhusoodana Bairy

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    TI__Guru**** 1818760 points
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    马德胡萨纳

    您总共拥有多少块电路板？ 许多最新的 RS-485收发器支持多达256个节点、例如 THVD1500、THVD1550。

    此致、
    Hao
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    TI__Guru**** 1818760 points
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    您好 Hao、

    我们总共有4个板、每个板有20个从板(总共20x4=80个从板)。

    RS-485收发器和中继器之间的区别是什么？ ‘re我的理解，如果我们使用“评估器”而不是 RS-485收发器，我们只需要一个 IC。 这种理解是否正确？

    此致、
    Madhusoodana Bairy

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    TI__Guru**** 1818760 points
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    马德胡萨纳

    很抱歉、我的答案有几天没有出现。 通常、如果通信距离过长或节点过多、您可能需要"评估器"功能、该功能由一个接收器和一个发送器组成。 接收器将 RS-485信号转换为 TTL、然后发送器转换此 TTL 以启动 RS-485的另一段。 您的理解是正确的。 SN75178B 将这两者集成到一个器件中、或者您可以使用两个基本收发器来实现相同的功能。

    此致、
    Hao
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    TI__Guru**** 1818760 points
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    您好 Hao、

    没问题。
    感谢您提供详细信息。 但是、当我从 TI 搜索中继器部件时、我只有 SN75178B 、它也很旧。 TI 是否提供任何其他中继器部件？

    因为我认为、如果我们通过2个收发器设计中继器电路、我们可能需要一些额外的电路、例如隔离电路、延时电路等。 我是对的吗？

    如果有 TI 的中继器部件，使用中继器而不是收发器是否有任何其他优势？

    此致、

    Madhusoodana Bairy

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    TI__Guru**** 1818760 points
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    大家好、Madoodhusana、

    Hao 目前不在办公室、因此我将尽力提供帮助。

    在 RS-485器件的范围内、术语收发器指具有发送功能(将单端逻辑电平信号转换为差分总线信号)和接收功能(将差分总线信号转换为单端逻辑电平信号)的器件。 如果差分发送和接收信号在一对公共线缆上共享、则电路被视为半双工、如果发送和接收信号对是分离的、则电路被视为全双工。

    SN75178B 相当于一个接收器、其逻辑输出连接到发送器(然后发送器重新传输接收到的任何信号)。 同样的功能也可以通过两个半双工收发器(如 THVD1550)或一个单个全双工收发器(如 THVD1551)来实现-在任一种情况下、接收器电路的"R"输出将连接到发送器电路的"D"输入。 除非出于其他原因(例如、由于安全问题、应用可能需要电隔离等)、否则不需要额外的组件。

    专用中继器部件并非都很常见、因为(1)此功能可通过收发器设备轻松实现、(2)大多数 RS-485网络不需要中继器、因为该标准支持大量节点之间的长距离通信、 和(3)大多数网络使用单线对半双工信号方案、需要控制数据流的方向、因此简单中继器电路无法正常工作。 (Hao 的上述链接中提供了一个半双工中继器示例-请注意处理驱动器/接收器使能控制线所需的额外复杂性。)

    我希望这有助于澄清-请告诉我们您还有什么问题。

    此致、
    最大
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    TI__Guru**** 1818760 points
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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。

    我有以下2个问题：

    我认为即使我使用全双工收发器(如 THVD1551)、我也需要两个数字来实现"评估器"功能。 第1个器件将 RS-485转换为 UART，因此我需要再将此 UART 转换回 RS-485，然后再馈送下一组从器件(位于其它电路板中)，对吧？

    2.何时需要延时电路？ 由于 ISO3082DW 的参考设计在该器件的2个数之间使用了此电路(文件名为"TI Designs：双隔离式半双工 RS-485中继器.pdf")。

    此致、

    Madhusoodana Bairy

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    TI__Guru**** 1818760 points
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    马德胡萨纳

    由于 THVD1551同时执行接收(RS-485至 CMOS/TTL)和发送(CMOS/TTL 至 RS-485)功能、因此只需一个芯片即可实现中继器功能。 A/B 引脚将接收 RS-485数据并将其输出到 R 上。然后、R 引脚可连接到 D 输入引脚、该引脚随后将输出到 Z/Y RS-485输出。

    仅在半双工网络中需要计时电路。 由于半双工信号传输使用相同的差分对进行接收和发送、因此用户需要小心、不要在任何给定时间启用多个发送器电路(否则多个发送器将相互干扰/对抗并损坏数据)。 因此、正确控制收发器的"使能"输入至关重要。 通常、节点将保持在"侦听"模式、其发送器被禁用、接收器被启用、直到它是时候发送一个字或一个帧、然后切换到"发送"模式(驱动器被启用)。 通常情况下、这需要 UART 或 MCU 来控制收发器的"DE"和"/re"输入以及用于发送和接收实际数据的"D"和"R"线路。 不过、您提到的参考设计使用计时电路自动控制"DE"和"/RE"信号、而无需 MCU。 (它通过在"D"线切换时启用驱动程序来实现此目的。)

    对于全双工应用、每对电线上的数据流方向是固定的、因此一侧始终是发送器、另一侧始终是接收器。 因此、不需要这个额外的使能控制电路。

    如果这不清楚、请告诉我。

    此致、
    最大
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    TI__Guru**** 1818760 points
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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。

    我们使用全双工通信、因此有2对差分信号(4条独立线路或4线模式)。 但 THVD1551器件具有1个 TX+/-和1个 RX+/-引脚。 我们如何通过该收发器将最后一个节点的 TX+/-和 RX+/-信号传递到下一组从器件(我在这里讨论引脚连接及其输入/输出)。 如果您可以共享用作中继器或中继器功能的任何全双工收发器的任何应用设计/电路(我有一个 ISO3082、但它是一个半双工应用)、那将会有所帮助。

    此致、
    Madhusoodana Bairy
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    TI__Guru**** 1818760 points
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    马德胡萨纳

    我误解了您的应用。 如果您需要一个用于两个不同方向(例如、发送和接收)的中继器、那么您正确的是、您需要两个 THVD1551器件(每个方向一个)。 SN75178B 也是如此。

    此致、
    最大
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    TI__Guru**** 1818760 points
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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。

    如果我使用2/2收发器(2个驱动器/发送器和2个接收器)，那么我应该只能使用1个收发器芯片，对吧？ (如果我可以将数据馈入接收器并从驱动器中取出数据、如下图所示)。

    此致、

    Madhusoodana Bairy

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    马德胡萨纳

    上图是我尝试使用 THVD1551描述的电路。 这将在一个方向上"重复"信号-即、它将从一侧接收信号并将同一位发送到另一侧。 如果您有一个具有相同配置的额外通道、则它还可以重复一个差分对、以另一个方向通信数据。

    最大
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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。
    如果您可以共享用作中继器或中继器功能的任何全双工收发器的任何应用设计/电路(我有 一个 ISO3082 、但它是一个半双工应用)、那将会有所帮助。

    此致、
    Madhusoodana Bairy

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    马德胡萨纳

    由于附加计时电路的复杂性、半双工实现的参考材料更多。 全双工实现方案没有参考、因为它要简单得多；它只与上面所示的电路匹配。

    最大
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    TI__Guru**** 1818760 points
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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。
    很抱歉、我还有一些一般性问题、如下所示：

    RS-485主设备可以驱动多大的负载电容？ 收发器的典型电容是多少？

    2.所有 RS485收发器是否支持 ModBus 协议？

    3.如果我们有板对板连接，并且每个板有大约20个以菊花链方式连接的小端口，则通过中继器然后通过连接器连接到下一个板的板对板连接是否仍处于菊花链中！？ (总共20X4电路板= 80个从器件)


    此致、
    Madhusoodana Bairy

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    马德胡萨纳

    典型的收发器电容很小(<50pF)。 在许多情况下、主导网络总负载电容的是电缆的寄生电容。 由于大多数 RS-485驱动器相当强大、通常可以容忍几 nF 的负载电容。 当然、由于这会影响信号的时序、因此它将取决于所使用的最大位速率。 如果您想进行粗略计算、我建议假设驱动器电路的输出阻抗大约为50欧姆、并将该值与负载电容结合使用来估算系统的时间常数。 这应该大大少于一个位所需的时间。

    是的、任何符合 RS-485标准的收发器都可以与 ModBus 协议一起使用。 RS-485用作物理层、而 ModBus 定义更高层的协议。

    我在理解您的第三个问题时遇到了一些困难。 如果有一个"输入"端口以菊花链的方式接收数据并将其路由到电路板上的每个从器件、然后有一个"输出"端口将其分配到下一个节点、 然后、这些节点也可以以菊花链的形式连接。 在这种情况下、整个网络将是一个菊花链。 请告诉我、如果这不能回答您的问题。

    此致、
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    尊敬的 Max：

    非常感谢您的回答。 现在我明白了。

    关于第三个问题、是的、您理解正确。 但我似乎无法使用相同的引脚(连接器的引脚)将其路由到下一个电路板。 因为我想这将形成星形拓扑、而我们需要菊花链。

    此外、您能否为我提供具有多个 RS-485节点/从站(至少10个节点)的任何一个设计/应用电路来实现中继器功能？

    此致、

    Madhusoodana Bairy

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    马德胡萨纳

    很遗憾、我不知道这样的参考设计。 实际上、引入中继器来实现这些节点数并不是很常见、因为许多 RS-485收发器可支持>100个节点(例如、THVD1551根据输入漏电性能支持多达196个节点)。 当菊花链拓扑不可行时、中继器电路更为常见、因为它有助于减轻信号完整性损失、否则这些损失会由于长的未端接存根节点(例如、可能出现在星形或树状拓扑中)而出现。

    此致、
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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。

    我希望这将是我对这一问题的最后一个问题：

    在少数中继器参考设计中使用的隔离电路有哪些用途？ 我想这是为了在总线中的不同节点之间实现隔离、因为它处于菊花链中(任何一个器件故障都会影响其他节点)。

    此致、
    Madhusoodana Bairy

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    马德胡萨纳

    人们出于各种原因引入隔离屏障。 一个是、正如您提到的、故障限制-即防止潜在危险的故障条件影响下游电路。 这可能是出于对操作人员安全的考虑、也可能只是出于对更敏感的电子产品的考虑。

    采用隔离的另一个原因是有助于在由独立电源电路供电的节点之间进行通信。 在这种情况下、节点之间的接地基准电势可能存在差异。 可以在没有隔离的情况下处理小差异(因为这些差异表现为 RS-485总线上的共模偏差、并且 RS-485标准定义的工作电压范围为-7V 至+12V)、但对于较大的偏移、引入隔离可能很有用。 本应用手册的第11节对此进行了良好的概述： www.ti.com/.../slla272c.pdf。

    此致、
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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。

    我们能否将 RS-485差分数据馈送到收发器，然后转换为 UART，再馈送到下一个收发器的 UART 引脚，并获取差分数据？
    希望这个电路没有问题。 已连接我正在解释的电路(对于全双工中继器)。 请建议是否有任何问题。

    此致、
    Madhusoodana Bairy

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    尊敬的 Max：

    附件(如果它未在上一帖子中显示)。

    此致、

    Madhusoodana Bairy

    e2e.ti.com/.../Repeater-circuit.pptx

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    马德胡萨纳

    是的、您展示的电路适用于双向全双工中继器。

    由于您的应用涉及菊花链(系列)连接、因此您不会对这些中继器进行"并行"布线、使其中一个的 Y/Z 输出与另一个的 Y/Z 输出直接相连、对吧？

    最大
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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。

    是的、您完全正确。 由于需要路由拓扑(菊花链)、我没有将 Y/Z 输出连接在一起。

    我忘记提到该协议。 我们将使用 ModBus 协议。 我不熟悉 ModBus。 对于以菊花链方式连接的大约80个从属设备，您是否看到使用 ModBus 协议的任何可能问题？？

    此致、
    Madhusoodana Bairy

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    马德胡萨纳

    ModBus 协议可支持多达256个节点、因此只要物理层实施(使用的收发器、电缆等)不是限制因素、80就不会有问题。

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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。

    在 RS-485差分信号上添加跳线(用于启用和禁用终端电阻器)不匹配阻抗？ 请参阅附件中的红色椭圆形、仅查看示例。

    由于我们的工作速度仅为10Mbps、我想这不会是问题。

    此致、

    Madhusoodana Bairy

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    马德胡萨纳

    只要 PCB 上的布线相对较短(A 线和 B 线之间的长度类似)、则该跳线的影响就应尽可能小。

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    尊敬的 Max：

    感谢您的回答。

    此致、

    Madhusoodana Bairy