Перейти к содержанию

Multidrop и multipoint — топологии дифференциальных линий

В документации на RS-422 и RS-485 различают три способа подключить устройства к одной паре: точка — точка, один передатчик на много приёмников и много передатчиков на одной линии. От этого зависит, какой стандарт подходит.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Multidrop — подключение к одной линии одного передатчика и нескольких приёмников; multipoint — подключение нескольких передатчиков и приёмников, из которых в каждый момент передаёт только один. Термины пришли из документации на дифференциальные интерфейсы: RS-422 описан как стандарт simplex multidrop — один передатчик и до десяти приёмников, — а RS-485 рассчитан на multipoint-системы с несколькими передатчиками (SLLA070, разд. 2).

Три конфигурации

КонфигурацияПередатчикиПриёмникиСтандарт
точка — точка11RS-422, RS-485, RS-232
multidrop12 и больше, у RS-422 — до 10 нагрузок по 4 кОмRS-422, RS-485
multipoint2 и больше1 и большеRS-485

Данные — по SNLA044B, разд. 5.1–5.3. Приёмник с входным сопротивлением 4 кОм — одна нагрузка RS-422, приёмник 8 кОм — половина, и тогда передатчик обслуживает двадцать приёмников. В RS-485 нагрузку считают иначе — в единичных нагрузках по 12 кОм, до 32 на линию (SLLA070, разд. 2.2.1). Приёмопередатчики RS-485 соответствуют и требованиям RS-422 и годятся для большинства схем RS-422 (SLLA070, разд. 2.2). Обратная замена не предусмотрена — наш вывод из того, что RS-422 не рассчитан на multipoint (SNLA044B, разд. 5.3).

Как подключают multidrop

Приёмники ставят цепочкой вдоль одного кабеля (SNLA044B, разд. 2) и согласуют линию терминатором на дальнем конце, у последнего приёмника (SLLA070, разд. 4). Отводы от магистрали к приёмникам делают как можно короче. Типичные задачи — раздать один сигнал нескольким устройствам: синхронизацию, команды, поток данных от одного датчика. Подробный разбор уровней, длины линии и микросхем — в статье «RS-422».

Multipoint и RS-485

Когда передавать должны несколько узлов, нужен multipoint, а с ним — правила очерёдности, полудуплекс и протокол вроде Modbus. TI перечисляет три проблемы такой схемы на RS-422: разность потенциалов земель узлов, конфликт одновременно включённых передатчиков и нагрузочную способность передатчиков. Стандарт RS-485 решает их, поэтому для multipoint рекомендуют его (SNLA044B, разд. 5.3), см. статью «RS-485».

Где ещё говорят multidrop

В других интерфейсах слово употребляют шире — просто как «несколько устройств на одной линии». В 1-Wire шину с несколькими ведомыми называют multidrop, а с одним — single-drop (DS18B20), хотя передают по ней обе стороны. У RP2040 отладочные порты двух ядер сидят на общей шине SWD с поддержкой multidrop, и нужный порт выбирается командой TARGETSEL (RP2040, разд. 2.3.4). Это не противоречит терминологии RS-422, но означает другое.

Частые вопросы

Сколько приёмников можно повесить на один передатчик RS-422?

До десяти, если входное сопротивление каждого 4 кОм — это одна единичная нагрузка. Приёмник с входом 8 кОм считается половиной нагрузки, и тогда их можно подключить двадцать (SNLA044B, разд. 5.2).

Можно ли сделать на RS-422 несколько передатчиков?

Стандарт этого не предусматривает. TI пишет, что собрать такую схему можно, если решить три вопроса — разность потенциалов земель, конфликт передатчиков и их нагрузочную способность, — но рекомендует для неё RS-485 (SNLA044B, разд. 5.3).

Как подключать приёмники в multidrop?

Цепочкой вдоль кабеля: для multidrop TI рекомендует именно такую разводку (SNLA044B, разд. 2). Отводы к приёмникам делают короткими, а линию согласуют терминатором на дальнем конце.

Источники

  1. Texas Instruments. RS-422 and RS-485 Standards Overview and System Configurations, SLLA070D — разд. 2 — RS-422 описан как simplex multidrop: один передатчик и до десяти приёмников на шине; RS-485 — для balanced digital multipoint systems, до 32 единичных нагрузок, передавать одновременно может только один передатчик; разд. 2.2 — RS-422 допускает один передатчик на линию (multidrop), RS-485 работает в multipoint; приёмопередатчики RS-485 годятся для RS-422
  2. Texas Instruments (National). AN-1031 TIA/EIA-422-B Overview, SNLA044B — разд. 2 — передатчики и приёмники RS-422 рассчитаны на точку — точку и multidrop, но не на multipoint; для multidrop рекомендуется цепочка (daisy chain); разд. 5.1–5.3 — три конфигурации; до 10 приёмников по 4 кОм, приёмник 8 кОм — половина нагрузки, тогда 20 приёмников; multipoint на RS-422 требует решать разность земель, конфликт передатчиков и нагрузочную способность — рекомендуется RS-485
  3. Maxim Integrated. DS18B20 Programmable Resolution 1-Wire Digital Thermometer, 19-7487 Rev 6 — раздел 1-Wire Bus System — система с одним ведомым называется single-drop, с несколькими ведомыми — multidrop
  4. Raspberry Pi Ltd. RP2040 Datasheet (build 2025-02-20) — разд. 2.3.4 — отладочные порты обоих ядер на общей шине SWD с поддержкой multidrop (SWD v2), выбор порта командой TARGETSEL

Нашли ошибку?

Смотрите также