3 Powerbus 与传统 RS-485

Powerbus 与传统 RS-485 有何不同？Powerbus 采用与具有相似电气特性的标准 RS-485 器件相同的面向总线架构，与传统 RS-485 具有许多相同的特性。但是，即使这两项标准之间有很多相似之处，它们也无法相互通信。本节将指导最终用户辨别这些同类器件之间的异同。

图 3-1 Powerbus 标准引脚排列

图 3-2 适用于 8 引脚半双工 RS-485 收发器的标准引脚排列

由于传统 RS-485 与 Powerbus 具有类似的面向总线架构以及类似的面向控制器架构，因此这两项标准有一些共性。研究控制器侧引脚，可以发现，有两个引脚在这两项标准之间具有等效功能，即“D”引脚和“R”引脚。当接收器处于运行状态时，R 向控制器发送单端数据信号，反之则发送高阻态信号；而 D 则将单端数据传输到差分总线上。大多数传统 RS-485 与 Powerbus 之间的标准 VIH（最小值）为 2V，VIL（最大值）为 0.8V。

如果 THVD8000 上的 Mode 引脚与 /RE 和 DE 引脚短接在一起，则这两个引脚等效。MODE 的逻辑低电平 = RX 模式下的 THVD80X0，MODE 的逻辑高电平 = TX 模式下的 THVD80X0。所有这些引脚使控制器能够确定数据流是流向控制器还是流出控制器。主要区别在于，THVD80X0 不具有真正的禁用状态，因为 MODE 引脚仅允许两种不同但处于工作状态的模式，而具有使能功能的传统 RS-485 则允许器件在 VCC 电平有效时进入关断/禁用模式。应该注意的是，使能功能并未在 RS-485 标准中明确定义，但在许多 RS-485 器件中十分常见，而 Powerbus 系列采用了一种不太标准的控制方法来允许在 F_SET 引脚中实现额外功能。F_SET 引脚用于通过接地电阻设置调制频率 – 为了在 RS-485 通用的典型 8 引脚封装中保留 Powerbus，必须将控制引脚移至单个控制引脚中。

上述相似之处并不仅限于面向控制台的引脚。电源引脚是等效的，但更有意思的是，面向总线的引脚也是如此。总线接口将符合所有 RS-485 要求的规格，只有 1 项除外，即差分输入阈值。Powerbus 器件具有与 1/8 单位负载器件相同的驱动强度和负载能力，具有共模输入电压范围和短路电流限制（这里仅举几个关键规格）。归根结底，这意味着 THVD80X0 系列器件如果放置在标准 RS-485 总线上，在正常工作条件下不会造成损坏，也不会造成接收器损坏。由于 Powerbus 无法在不切断器件电源的情况下禁用收发器，因此如果在一块电路板上同时使用两种器件，可能需要采用外部分离方法。

如前所述，Powerbus 不符合 RS-485 标准的一项规格是输入阈值。这主要是由于 THVD80X0 系列器件采用了调制方案。在传统 RS-485 中，-200mV 及以下是逻辑低电平，200mV 或更高电压是逻辑高电平 - 这是输入阈值的基线。Powerbus 器件不能使用此逻辑，因为逻辑高电平在理想情况下为 0V，而逻辑低电平将在正值和负值之间交替。这意味着，对于没有集成式失效防护的旧版 RS-485 系统，如果 THVD8000 发送逻辑 1，则传统 RS-485 器件会将其读作未定义。如果 RS-485 系统使用带有集成式失效防护的现代收发器，那么逻辑 1 实际上会被读作 1，因为在更现代的器件上，0V 被读作逻辑 1。但是，在旧版和现代 RS-485 收发器上，如果从 THVD8000 发送逻辑 0，则传统 RS-485 收发器会将其读作数据速率为 2 倍调制频率的交替位模式。假设收发器的额定数据速率更高，则读取的数据将不正确。如果将此实验翻转至 THVD80X0 器件接收数据的位置 – THVD80X0 系列器件不仅能检测信号幅度，还能通过带通滤波器传递信号 – 因此，数据信号要么看起来像一串实实在在的 0，要么由于内部带通滤波器对信号进行了抑制，所以就像什么也没传输一样。可以这样认为，Powerbus 器件和传统 RS-485 虽然非常相似，但语言却不通，因此无法相互通信。