6.7.23
方法：目標(biāo)——查找資料——分析對比——制定方案——達(dá)成目標(biāo)。
一、光耦隔離與三極管的區(qū)別
1、功能不同
三極管具有放大、開關(guān)和阻抗變換的作用。
而光耦只是利用光電轉(zhuǎn)換進(jìn)行信號的傳遞（耦合） 。
2、內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同
三極管是由三塊雜質(zhì)半導(dǎo)體組成，形成兩個pn結(jié)，具有電流控制作用。
而光耦內(nèi)部是由發(fā)光器件和光電轉(zhuǎn)換器件的集成，只是能量轉(zhuǎn)換。
3、光耦隔離是指的隔離方式是采用光耦器件，隔離方式可以是變壓器隔離，電容隔離。
三極管是一種器件，三極管可以做成放大器，可以做成開關(guān)。
4、光耦是隔離驅(qū)動，需要兩個源，可以對驅(qū)動端起到很好的保護(hù)作用。
三極管不是隔離驅(qū)動，光耦是光驅(qū)動控制。三極管可以起到開關(guān)或放大作用，也可以用作單非門。
二、RS-485收發(fā)器
1、RS-485收發(fā)器其實就是一種通信接口。
2、RS是Recommended Standard的縮寫，就是推薦標(biāo)準(zhǔn)的意思。485是標(biāo)識號。
3、RS-485又稱為ANSI/TIA/EIA-485。
前綴是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會的名稱縮寫，比如EIA是電子工業(yè)協(xié)會 (Electronics Industries Association EIA)的縮寫。
1983年，RS-485通訊接口被電子工業(yè)協(xié)會 (Electronics Industries Association EIA)批準(zhǔn)為一種通訊接口標(biāo)準(zhǔn)。
4、使用RS-485作為物理層的常用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議：工業(yè)HART總線、modbus協(xié)議、Profibus
DP。
5、信號采樣差模傳輸，差模是相對于共模而言的，差模也稱為差分。
差模方式在有的地方又稱為平衡模式，而共模模式也稱為非平衡模式。
6、共模傳輸
缺點：污染原始信號。
傳輸原理：共模噪聲將會疊加在最終的輸出信號上面。
7、差模傳輸
優(yōu)點：可抵消噪聲。
傳輸原理（分相位傳輸）：源端發(fā)出的信號+與信號-相位是相反的，而對于共模噪聲而言在+/-兩條線上都會存在，理想情況是等幅同相的，而接收端，相當(dāng)于一個減法器，有用信號由于相位相反則經(jīng)過減法器仍然保留，而噪聲則會被抵消。
8、RS-485的電氣參數(shù)
(1) 共模電壓范圍為-7～+12V。
(2) 可支持32個多點拓?fù)溥B接。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚褪侵赣脗鬏斆襟w把計算機(jī)等各種設(shè)備互相連接起來的物理布局，是指互連過程中構(gòu)成的幾何形狀，它能表示出網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站的網(wǎng)絡(luò)配置和互相之間的連接。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可按形狀分類，分別有：星型、環(huán)型、總線型、樹型、總線/星型和網(wǎng)狀型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。（來源：百度百科）
參數(shù)解讀（關(guān)于驅(qū)動方面）：一個站點收發(fā)電路特性，收發(fā)器的接收電路其標(biāo)準(zhǔn)等效輸入阻抗為12k?（數(shù)據(jù)來源：MAX 485數(shù)據(jù)手冊）,比如MAX 485。
每一個接收電路輸入阻抗并非理想的高阻，而是12k?，如其中一個站點發(fā)送，就相當(dāng)于有32個站點的輸入阻抗并聯(lián)，（發(fā)送站點自身也有接收電路），所以在不考慮端接電阻以及線路阻抗的情況下，對于發(fā)送電路接了一個等效負(fù)載：
多點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：站點均沿雙絞線的排布并接在總線上。
(3) 使用40英尺（1219.2cm/12.192m）線纜時，傳輸速率可達(dá)到10Mbps，1英尺相當(dāng)于30.48cm， Mbps是兆bit/s的意思。
(4) 使用4000英尺線纜時，傳輸速率可達(dá)到100kbps。
(5) 半雙工通信。
(6) 最小差分電壓容限：200mV,也就是說接收端在差分電壓低于200mV時就無法正確識別0/1了。
注釋：RS-485收發(fā)器的發(fā)送電路至少提供1.5V差分電壓輸出能力，經(jīng)由總線線路阻抗衰減，32個接收電路輸入阻抗，以及120?端接電阻，差分信號的幅度必然逐漸衰減，那么至最末端還需要至少提供200mV的差分電壓給末端接收電路。
9、對于接收電路判決A線共模電壓與B線共模電壓之差方法：VAB= UA- UB。
若VAB ≥ 200 mV（絕對電壓值），則接收電路R識別為邏輯1；
若VAB ≤200 mV（絕對電壓值），則接收電路R識別為邏輯0。
10、一般的接口電路
（1）RS-485通信從單片機(jī)/DSP/處理器接口：UART接口與RS-485電平收發(fā)器接口。
MCU：單片機(jī)。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/453261319
DSP：能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號處理技術(shù)的芯片。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/347302030
MPU：微處理單元（就是把很多 CPU 集成在一起并行處理數(shù)據(jù)的芯片）。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/299054760
（2）半雙工/全雙工：半雙工以及全雙工所界定的對象一定是點對點而言的，點對點就是指在同一時刻。
半雙工：設(shè)備在同一時刻要么處于收數(shù)據(jù)狀態(tài)，要么處于發(fā)數(shù)據(jù)狀態(tài)，不允許同時收發(fā)數(shù)據(jù)。全雙工則剛好相反，允許同時收發(fā)。
半雙工的本質(zhì)，是通訊介質(zhì)不存在雙向通道，在向總線發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，介質(zhì)被占用，即便想發(fā)送也是無法正確的將信號發(fā)送到介質(zhì)上的，如果強(qiáng)行發(fā)送，數(shù)據(jù)將會錯亂，甚至收發(fā)器芯片有可能損壞。
比如I2C總線就是半雙工總線，4線制SPI是全雙工，而三線制SPI則是半雙工總線；又譬如RS-422或者RS-232是全雙工接口；而CAN總線則是半雙工總線。
RS-485就是一種半雙工總線：
當(dāng)Host發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)沿著紅色的線經(jīng)由雙絞線，傳輸至Slave的差分接收電路，當(dāng)slave應(yīng)答時，數(shù)據(jù)沿著藍(lán)色的方向傳輸至Host的接收電路，數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)是一對雙絞線，所以一方在傳輸數(shù)據(jù)的時候，另一方是無法傳輸信號的。
從收發(fā)器的控制角度來看：
RE(ReceiverOutput Enable):接收器使能；
DE(DriverOutput Enable)：驅(qū)動輸出使能。
（3）RS-485芯片內(nèi)部原理圖
控制芯片側(cè)，用一個GPIO腳來控制和RE和DE。
GPIO=I/O口，端口，就是元器件上的一個引腳，通過寫軟件來控制。
用法：上拉、下拉、懸空、高阻、開漏、推免。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/80096604
圖中的DIR腳就是控制當(dāng)前RS-485是處于“收”還是處于“發(fā)”模式。
（4）485_A+，485_B-：信號A在空閑時候為高電平；信號B在空閑時為低電平。
（5）UART模式為1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，無校驗位，低位在前。
每bit占用時間：
每字節(jié)占用時間：
11、異步串行時序波形解析方法：根據(jù)通信格式計算位時間，字節(jié)時間，解析波形數(shù)據(jù)。
e.g. 利用FPGA來實現(xiàn)一個UART協(xié)議邏輯分析儀。
核心指標(biāo)：通過檢測到起始位邊沿，進(jìn)而通過時間軸將數(shù)據(jù)解析出來。
FPGA：Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列，是在硅片上預(yù)先設(shè)計實現(xiàn)的具有可編程特性的集成電路。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/117974989
12、嵌入式系統(tǒng)所必需的四個基本部分：一個中央處理器核心，程序存儲器（只讀存儲器或者閃存）、數(shù)據(jù)存儲器（隨機(jī)存儲器）、一個或者更多的定時/計數(shù)器，還有用來與外圍設(shè)備以及擴(kuò)展資源進(jìn)行通信的輸入/輸出端口。
以上內(nèi)容來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/382439846
三、ISL32600E數(shù)據(jù)手冊
1介紹
ISL32602E和ISL32603E是±15kV IEC61000 ESD保護(hù)，微功率，寬供電范圍的差分通信收發(fā)器。ISL32600E和ISL32601E在VCC≥2.7V的情況下工作，最大電源電流低至100μA，同時使能發(fā)射器(Tx)和接收器(Rx)。ISL32602E和ISL32603E在低至1.8V的電源電壓下工作。這些收發(fā)器具有非常低的總線電流，因此它們對總線的負(fù)載小于1/8單位。這允許在網(wǎng)絡(luò)上超過256個發(fā)射器，而不會違反RS-485規(guī)范的32個單位負(fù)載最大值。
Rx輸入具有對稱開關(guān)閾值和高達(dá)65mV的遲滯，以提高噪聲抗擾性，并在存在緩慢移動的輸入信號時降低占空比失真(見第18頁圖39)。當(dāng)電源電壓≥3V時，Rx輸入共模范圍為-7V至+12V
RS-485范圍。
熱插拔電路確保在電源穩(wěn)定時，Tx和Rx輸出保持在高阻抗?fàn)顟B(tài)。
該收發(fā)器系列采用擺壓速率有限的驅(qū)動器，可減少電磁干擾，并最大限度地減少在多點和多點應(yīng)用中不正確端接的傳輸線或未端接的存根的反射。
ISL32600E和ISL32602E配置為全雙工(單獨的Rx輸入和Tx輸出引腳)應(yīng)用。ISL32601E和ISL32603E是半雙工版本，可復(fù)用Rx輸入和Tx輸出，以允許在8 Ld封裝中具有輸出禁用功能的收發(fā)器。第3頁的表1提供了每個設(shè)備特性的摘要。
ISL32600E和ISL32601E有9.6kbps運行ICC，低于靜態(tài)ICC許多現(xiàn)有的3v收發(fā)器。
ISL32602E和ISL32603E的VCC = 1.8V，將操作ICC降低25
- 40倍，與VCC = 3.3V時的ICC比較。
2、產(chǎn)品特征
表1 產(chǎn)品特征參數(shù)表
3、應(yīng)用
（1）差分傳感器接口
（2）過程控制網(wǎng)絡(luò)
（3）監(jiān)控攝像頭網(wǎng)絡(luò)
（4）建筑環(huán)境控制/照明系統(tǒng)
4、典型工作電路
Note：對于計算電阻值，請參閱TB509，“用故障安全偏置RS-485接收器正確檢測總線信號”。
Note14：如果不需要Tx或Rx使能功能，請將使能引腳連接到適當(dāng)?shù)碾娫础?/p>
