哪些因素限制了RS-485的数据速率？
在指定的传输距离下，下列因素限制了传输速率：
电缆长度：在特定频率下，信号强度会随着电缆长度而衰减 。
电缆架构：5类24AWG双绞线是RS-485系统最常用的电缆，屏蔽电缆可大大增强噪声抑制能力，提高了一定距离下的数据传输速率 。
电缆特性阻抗：分布电容和分布电感会降低信号的边沿速度，从而降低噪声裕量、补偿“眼图模板”特性 。分布电阻直接导致信号电平的衰减 。
驱动器输出阻抗：阻抗过高会限制驱动能力 。
接收器输入阻抗：阻抗过低会限制与驱动器通信的接收器数量 。
终端匹配：长电缆可看作传输线 。电缆上应接阻值等于电缆特性阻抗的终端匹配电阻，可以降低信号反射，并提高数据速率 。
噪声裕量：越大越好 。
【RS-485串行数据通信协议及其应用】 驱动器摆率：降低边沿速率(降低信号摆率)答应采用较长的电缆进行通信 。
;经验数据
了解了以上相关的背景知识，接下来我们研究一个实际系统，如图1所示 。图中所示电缆是RS-485系统最为常用的一种：EIA/TIA/ANSI5685类双绞线 。在长度为300英尺至900英尺的电缆上可以获得的数据速率为1Mbps至35Mbps 。
图1.测试装置
系统设计人员经常从两个不同厂商选择驱动器和接收器，多数设计人员最关注的是RS-485驱动器的传输距离和速度 。Maxim驱动器(这里指MAX3469)与其它制造商的驱动器性能比较如图2、图3所示 。
图2.在特定比特率、电缆长度下的抖动特性，抖动是在±100mV差分信号下测量的
图3.在特定比特率、电缆长度下的抖动指标，抖动是在0V差分信号下测量的
通过观察驱动器的差分输出信号的完整性，利用示波器确定80mV与-400mV之间的翻转门限(由于接收器具有200mV至-200mV的输入范围和噪声裕量，因此选取这一门限范围) 。然后，当脉冲(比特)开始“传送”时，用眼图确定失真度、噪声以及码间干扰(ISI) 。
ISI指标限制了比特率，以保证系统能够在脉冲之间识别出传输数据 。对图1电路的测试结果表明翻转门限与眼图模板之间具有相关性 。该眼图模板存在50%的抖动，按照NationalSEMIcondUCtor的应用笔记#977[3]所介绍的方法进行测量 。测量0V差分信号和±100mV差分信号下的抖动，得到图4和图5所示数据 。
图4.Maxim的MAX3469与其它RS-485驱动器件的眼图对比[4]
图5.MAX3469的眼图
对于一个点到点通信系统，从±100mV差分信号(图4)或0V差分信号(图5)下的测试结果可以看出比特率与电缆长度的关系 。100mV和-100mV门限能够正确切换差分信号大于200mV的信号，因此，该门限值可确保接收器正确接收数据(图5数据仅适用于可在0V差分输入下切换的理想接收器) 。
眼图和故障模式
采用340英尺的5类电缆，图2给出了39Mbps传输速率下的驱动器输出眼图，图中，信号从“眼”的中间穿过-这种情况表明可能出现误码 。然而，在相同数据速率下，Maxim公司的器件不会出现这种情况(图3) 。Maxim的收发器具有对称的输出边沿和较低的输入电容，性能良好 。
采用上述测试对两款驱动器进行比较 。当数据速率较高、电缆较长时，Maxim驱动器的性能更出色 。图5给出点对点网络中Maxim器件的传输速率和距离的估计值 。根据经验，所产生的误码大致符合50%抖动极限的要求 。
各方研究数据
在工业领域，通常可接受的传输距离和数据速率的最大值分别为4000英尺和10Mbps，当然这两个值不能同时满足 。然而，利用最新器件和精细的系统设计，可在较长的电缆下实现较高的数据吞吐率 。
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