PROFIBUS/RS485 扩展套件：工业通信的理想选择

在工业自动化领域，稳定且高效的通信接口至关重要。今天，我们就来深入了解一下 Critical Link 公司推出的 PROFIBUS/RS485 扩展套件，看看它如何为工业应用带来便利。

文件下载：80-000540.pdf

一、套件特性

1. 协议支持

该套件支持 PROFIBUS 协议（具体取决于系统模块），并且通过了 PI International 的认证。同时，它也支持 RS485 协议，RS485 协议可实现高达 6Mbaud 的操作，而 PROFIBUS 接口的波特率可达 115,200 baud。

2. 电气隔离

具备电气隔离接口，能有效提高系统的抗干扰能力，保障通信的稳定性。

3. 板载终端电阻

板载终端电阻可确保信号传输的准确性，减少信号反射。

4. 兼容性

尺寸为 2.2” x 1.2”，通过跳线可选择，与 Critical Link 基于 MityARM/MityDSP 的开发套件兼容。

二、系统模块支持情况

不同的 MityARM/MityDSP 系统模块对 PROFIBUS 和 RS485 的支持情况有所不同，具体如下表所示：	Module Type	PROFIBUS Support	RS485 Support
MityARM - 1810	Yes	Yes
MityARM - 1810F	Yes	Yes
MityDSP - L138	Yes	Yes
MityDSP - L138F	Yes	Yes
MityARM - 1808	No	Yes
MityARM - 1808F	No	Yes
MityARM - 3359	No	Yes

从表中可以看出，部分模块同时支持 PROFIBUS 和 RS485，而有些模块仅支持 RS485。工程师在选择模块时，需要根据实际需求进行考量。

三、接口描述

1. PROFIBUS 接口

德州仪器（TI）将 PROFIBUS 功能集成到其 AM1810 Sitara ARM 微处理器（MPU）中。扩展套件通过 PROFIBUS 开发套件基板上的扩展头利用 AM1810 板载 UART 之一，无需外部 ASIC 或 FPGA 来支持 PROFIBUS 接口，这不仅节省了成本，还降低了设计复杂度和 PCB 空间。

PROFIBUS 实时帧处理程序（Fieldbus Data Link 或 FDL）封装在可编程实时单元子系统（PRUSS）中，PRUSS 使用一个通用异步接收器/发送器（UART）和一个定时器来生成符合 PROFIBUS 标准的帧。工业应用和 PROFIBUS DP - 协议（第 7 层）在 ARM 上运行。此外，该套件还配备了适用于恶劣环境的 RS - 485 收发器，如 TI 的 ISO1176。

2. RS485 接口

当使用 Critical Link 基于 MityARM/MityDSP 的系统模块时，支持 RS485 协议。与 MityARM/MityDSP 开发套件配合使用时，RS485 扩展套件可无缝添加到设计中，支持高达 115,200 baud 的数据速率。同时，还提供 Linux 驱动程序和 API 示例来支持 RS - 485 功能。

四、电气描述

1. 数据速率与接口

PROFIBUS/RS - 485 扩展套件提供标准串行接口，数据速率高达 115,200 baud。串行接口通过 MityARM/MityDSP 开发套件上的扩展头连接到 MityARM / MityDSP 的 UART2 串行端口。

2. 电气隔离

采用专用的 TI ISO1176 收发器提供电隔离，ISO1176 由隔离电源供电，与主电源隔离 1000V。

3. 跳线配置

跳线 JP500 可提供一个 220 欧姆的总线终端电阻。若要配置接口以支持 PROFIBUS，应安装 JP501、JP502 和 JP505；在 RS - 485 配置中，应安装 JP501 和 JP505 并移除 JP502。

4. 连接器

PROFIBUS/RS485 扩展套件与 MityARM/MityDSP 开发套件之间的电气接口通过 10 针屏蔽头提供；与外部设备的电气接口通过 9 针 DB9 连接器提供。

五、引脚定义

1. 10 针屏蔽头（J504）

Pin	Name	Type	Note
1	RS485 TX Enable	3.3V CMOS	Input to Expansion
2	RS485 RX	3.3V CMOS	Output from Expansion
3	+3.3V	Power	20mA max
4	Reserved	-
5	Reserved	-
6	RS485 TX	3.3V CMOS	Input to Expansion
7	GND	Power
8	Reserved	-
9	Reserved	-
10	Reserved	-

2. 9 针 DB9 连接器（J500）

Pin	Name	Type	Note
1	Reserved	-
2	Reserved	-
3	A	RS485	Data signal
4	Reserved	-
5	GND_ISO485	Power
6	+5V_RS485	Power	Isolated output, jumper JP502
7	Reserved	-
8	B	RS485	Data signal
9	Reserved	-

六、电气特性

1. 绝对最大额定值

• 最大电源电压（Vcc）：3.4 V
• 存储温度范围：-65 至 80°C

2. 工作条件

• 商业温度范围：0 至 70°C
• 湿度：0 至 95%（非冷凝）

3. 电气参数

Symbol	Parameter	Conditions	Min	Typ	Max	Units
Vcc	Voltage supply, 3.3 volt input.			3.3	3.4	Volts
Icc	Quiescent Current draw, 3.3 volt input			TBD	TBD	Milliamps

七、订购信息

可订购的模块型号为 80 - 000540，支持 PROFIBUS/RS485 协议。每个 PROFIBUS/RS485 扩展套件都配备了连接 MityARM/MityDSP 开发套件所需的 10 针电缆。

八、机械接口

PROFIBUS/RS485 板的机械外形尺寸为 2.2” x 1.2”。

九、修订历史

Date	Change Description
13 - MAR - 2012	Initial revision.
10 - OCT - 2012	Minor text corrections.
17 - OCT - 2012	Update part number

总的来说，Critical Link 的 PROFIBUS/RS485 扩展套件为工业通信提供了一个可靠且灵活的解决方案。工程师们在设计工业自动化系统时，可以根据实际需求选择合适的系统模块和配置，以实现高效、稳定的通信。大家在使用这个套件的过程中，有没有遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。