CN104462000A - 带内部上下拉电阻的无极性rs-485接口芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带内部上下拉电阻的无极性RS-485接口芯片，包括芯片框架和位于芯片框架中的驱动器、接收器、极性自适应模块；所述芯片框架还包括电源引脚、接地引脚；还包括上拉电阻和下拉电阻，所述上拉电阻一端连接驱动器的同向输出端，另一端连接电源引脚，所述下拉电阻一端连接驱动器的反向输出端，另一端连接接地引脚。本发明在连接总线时，不必核对第一输出端口和第二输出端口是否与其相对应的总线连接正确，使用方便；而且本发明加入了上拉电阻和下拉电阻，和现有的总线网络混合组网时也不会出现不匹配的现象。

Description

带内部上下拉电阻的无极性RS-485接口芯片

技术领域

本发明属于RS-485通信接口芯片领域，具体来说是一种芯片内部带有上拉电阻、下拉电阻的无极性RS-485接口芯片。

背景技术

RS-485是美国电气工业联合会(EIA)制定的利用平衡双绞线作传输线的多点通信标准，主要针对远距离、高灵敏度、多点通讯。

现有的符合RS-485通信标准的接口芯片分为有极性和无极性两种。有极性RS-485接口芯片结构如图1所示，它包括一个驱动器D和一个接收器R。RS-485接口芯片要实现功能，必须保证当从驱动器输入端口DI输入一个TTL电平时，经过驱动器D处理后从输出端口A和输出端口B输出一个差分电压信号，输出端口A的相位与驱动器输入端口DI相同，输出端口B的相位与驱动器输入端口DI相反。因为有极性RS-485接口芯片的输出端口A和输出端口B的端口极性确定，因此在组网应用时，要求输出端口A和输出端口B分别与总线A和总线B要对应连接，否则不能通信。同时，由于输出端口A和输出端口B的极性确定，在组网应用时可以在输出端口A上外接一个上拉电阻到电源引脚VCC，在输出端口B上外接一个下拉电阻到接地引脚GND。

另外一类为无极性RS-485接口芯片，其结构如图2所示，它包括一个驱动器D和一个接收器R，另外增加了一个极性自适应模块。它实现的功能和有极性RS-485芯片是完全相同的，但其优点在于能够在连接组网时不用考虑芯片的输出端口A和输出端口B要分别与总线A和总线B对应连接，降低了连接组网时的要求；而且即使在连接时出现反接(芯片的输出端口A接总线B，输出端口B接总线A)的情况，芯片内部的极性自适应模块可以自动检测极性，并纠正连接错误。但现有的无极性RS-485接口芯片的不足之处在于由于输出端口A和输出端口B事先并不确定跟总线相连的方式，因此不能在组网时加上外部的上下拉电阻。这样，就造成在某些应用时由上下拉电阻带来的优势就不存在了，更为严重的是如果无极性的应用在和旧的总线网络(有极性RS-485接口)混合组网时会出现不匹配的现象，导致通信失败。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种带内部上下拉电阻的无极性RS-485接口芯片。

本发明的技术方案如下：

一种带内部上下拉电阻的无极性RS-485接口芯片，包括芯片框架和位于芯片框架中的驱动器、接收器、极性自适应模块；所述芯片框架还包括电源引脚、接地引脚、第一输出端口和第二输出端口；所述极性自适应模块包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；所述驱动器的同向输出端连接接收器的同向输入端，驱动器的反向输出端连接接收器的反向输入端；所述第一开关一端连接驱动器的同向输出端，另一端连接第二输出端口；所述第二开关一端连接驱动器的同向输出端，另一端连接第一输出端口；所述第三开关一端连接驱动器的反向输出端，另一端连接第二输出端口；所述第四开关一端连接驱动器的反向输出端，另一端连接第一输出端口；还包括上拉电阻和下拉电阻，所述上拉电阻一端连接驱动器的同向输出端，另一端连接电源引脚，所述下拉电阻一端连接驱动器的反向输出端，另一端连接接地引脚。

本发明的有益技术效果是：

本发明相对于现有技术中两种RS-485接口芯片来说，结合了二者的优点，并克服了二者的缺点。首先，本发明可以像现有技术中无极性RS-485接口芯片一样，连接总线时，不必核对第一输出端口和第二输出端口是否与其相应的总线A与总线B对应连接，使用方便。其次，由于在芯片框架内部加入了内置的上拉电阻和下拉电阻，经过极性自适应模块的调整，不管极性开关如何组合，最后得到的结果都是上拉电阻将同总线A相连的输出端口上拉，同时下拉电阻将同总线B相连的输出端口下拉，这样就和现有技术中的有极性RS-485接口芯片的外部上拉电阻和下拉电阻实现了同样的连接方式，而且这样的设置，即使将本发明和旧的总线网络(有极性RS-485接口)混合组网时也不会出现不匹配的现象，导致通信失败。

附图说明

图1是现有技术中有极性RS-485接口芯片功能框图。

图2是现有技术中无极性RS-485接口芯片功能框图。

图3是本发明无极性RS-485接口芯片功能框图。

图1、图2、图3中：R，接收器；D，驱动器。

具体实施方式

本发明的目的是针对现有技术中的无极性RS-485接口芯片不能外加上拉、下拉电阻而导致应用上的一些问题这个缺点，结合现有技术中的有极性RS-485接口芯片的技术特点，提供了一种将上拉电阻和下拉电阻做在芯片内部的解决方法。

如图3所示，本发明包括芯片框架和位于芯片框架中的驱动器D、接收器R、极性自适应模块，芯片框架的引脚包括：驱动器输入端口DI、接收器输出端口RO、电源引脚VCC、接地引脚GND、输出端口A和输出端口B。极性自适应模块包括开关S1、开关S2、开关S3和开关S4。驱动器输入端口DI连接驱动器D的输入端，驱动器D的同向输出端连接接收器R的同向输入端，驱动器D的反向输出端连接接收器R的反向输入端，接收器R的输出端连接接收器输出端口RO。在极性自适应模块中，开关S1一端连接驱动器D的同向输出端，另一端连接输出端口B；开关S2一端连接驱动器D的同向输出端，另一端连接输出端口A；开关S3一端连接驱动器D的反向输出端，另一端连接输出端口B；开关S4一端连接驱动器D的反向输出端，另一端连接输出端口A。上拉电阻R1一端连接驱动器D的同向输出端，另一端连接电源引脚VCC，下拉电阻R2一端连接驱动器D的反向输出端，另一端连接接地引脚GND。

因为在本发明中，不管芯片的输出端口A和输出端口B与总线A和总线B的接线方式如何，经过极性自适应模块的极性检测及纠正之后，都可以保证驱动器输入端口DI和接收器输出端口RO的相位要和总线A相同，而和总线B相反。因此可以在内部的极性自适应模块的位置之前加入内置的上拉电阻R1和下拉电阻R2，这样不管极性开关如何组合，最后得到的结果，都是上拉电阻R1将同总线A相连的输出端口上拉，同时下拉电阻R2将同总线B相连的输出端口下拉，这样就和现有技术中的有极性RS-485接口芯片的外部上拉电阻和下拉电阻实现了同样的连接方式，克服了现有技术中无极性RS-485接口芯片的不能事先外接上拉电阻和下拉电阻的不足之处。

下面根据实施例详细说明本发明的具体电路结构和工作原理。

如图3所示，带内部上拉电阻R1和下拉电阻R2的无极性RS-485接口芯片在现有技术中的无极性RS-485接口芯片基础上，在极性自适应模块之前的接收器R的同相输入端接上拉电阻R1到电源引脚VCC，在接收器R的反相输入端接下拉电阻R2到接地引脚GND。因为总线A和总线B连接到RS-485接口芯片的输出端口A和输出端口B时，具体的连接关系分为两种，下面分别进行说明。

第一种情况，当总线A连到芯片的输出端口A，总线B连到芯片的输出端口B。通过芯片框架内部的极性自适应模块判断，会让开关S1和开关S4断开，开关S2和开关S3闭合。这样就实现了芯片内部的上拉电阻R1接在总线A和电源引脚VCC之间，下拉电阻R2接在总线B和接地引脚GND之间。

第二种情况，当总线A连到芯片的输出端口B，总线B连到芯片的输出端口A。通过芯片内部的极性自适应模块判断，会让开关S2和开关S3断开，开关S1和开关S4闭合。这样同样能实现芯片内部的上拉电阻R1接在总线A和电源引脚VCC之间，下拉电阻R2接在总线B和接地引脚GND之间。

如此，无论外部的连接关系如何，内置的上拉电阻R1和下拉电阻R2均可正常工作，实现本发明的功能。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种带内部上下拉电阻的无极性RS-485接口芯片，包括芯片框架和位于芯片框架中的驱动器(D)、接收器(R)、极性自适应模块；所述芯片框架还包括电源引脚(VCC)、接地引脚(GND)、第一输出端口(A)和第二输出端口(B)；所述极性自适应模块包括第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)和第四开关(S4)；所述驱动器(D)的同向输出端连接接收器(R)的同向输入端，驱动器(D)的反向输出端连接接收器(R)的反向输入端；所述第一开关(S1)一端连接驱动器(D)的同向输出端，另一端连接第二输出端口(B)；所述第二开关(S2)一端连接驱动器(D)的同向输出端，另一端连接第一输出端口(A)；所述第三开关(S3)一端连接驱动器(D)的反向输出端，另一端连接第二输出端口(B)；所述第四开关(S4)一端连接驱动器(D)的反向输出端，另一端连接第一输出端口(A)；其特征在于：还包括上拉电阻(R1)和下拉电阻(R2)，所述上拉电阻(R1)一端连接驱动器(D)的同向输出端，另一端连接电源引脚(VCC)，所述下拉电阻(R2)一端连接驱动器(D)的反向输出端，另一端连接接地引脚(GND)。