RS-485 2선식 연결과 4선식 연결 방식 (RS485 4w to 2w)

RS-485 2선식 연결과 4선식 연결 방식 (RS485 4w to 2w)

RS-485는 Full Duplex 방식(4wire)과 Half Duplex 방식(2Wire)을 통해서 통신을 할 수 있습니다. 결선하는 방법에 따라서 RS-485를 이용한 통신 방식이 달라짐을 결정할 수 있습니다. 

그럼 먼저 Full Duplex와 Half Duplex에 대한 의미를 알아보도록 하겠습니다. 

• 전이중 통신(Full Duplex): 두 대의 단말기가 데이터를 송수신하기 위해 동시에 각각 독립된 회선을 사용하는 통신 방식이다. 대표적으로 전화망, 고속 데이터 통신을 들 수 있다.
  
  
• 반이중 통신(Half Duplex): 한 쪽이 송신하는 동안 다른 쪽에서 수신하는 통신 방식으로, 전송 방향을 교체한다. 마스터 슬레이브 방식의 센서 네트워크가 대표적이다.
  
  
• 단방향 통신(Simplex): 한쪽 방향으로만 전송할 수 있는 것으로 방송, 감시 카메라을 들 수 있다.

<위키피디아 : 이중통신 방식 참조>

RS-485의 결선 방식 중 2선식 와이어(2-Wire)방식이 표준 방식입니다. 하지만 2선 방식은 송수신 되는 데이터가 충돌하고, 반이중 통신 방식이 가지는 단점을 가지고 있기 때문에 이를 개선하기 위해서 나온 방식이 4선식 와이어(4-Wire) 방식입니다. 

그럼 2선식과 4선식에 대한 결선 방법(결선도)에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

1) RS-485 2-Wire 방식

2선식 방식은 TX+와 RX+, TX-와 RX-를 쌍으로 연결하여 사용하는 방식으로 모든 디바이스가 Master가 되는 반이중 통신을 베이스로 통신하는 방법입니다. 

아래의 그림처럼 TX+와 RX+를 상대방 디바이스의 TX+와 RX+에 연결을 하고, 반대로 -선도 하나의 선으로 두개의 라인에 결선을 하게 됩니다. 

2) RS-485 4-Wire 방식

4선식 방식은 아래의 표처럼 Master와 Slave간에 결선을 하는 방법을 말합니다. 

Master	Slave
RX+	TX+
TX+	RX+
RX-	TX-
TX-	RX-

위에서 설명한 바와 같이, 4선식 방식은 2선식 방식이 가지는 단점을 보완하고 반이중 통신이 아닌 전이중 통신 방식으로 통신을 합니다. 또한 4선식 방식은 Master-Slave 개념을 가지는 Network 형성이 가능합니다. 

2선식과 4선식의 방식의 그림을 살펴보면 끝부분에 저항이 달려있는것을 확인할 수 있습니다. 이를 종단저항(Termination Resistor)라고 합니다. 

종단 저항이란?

통신을 해야하는 각 장비마다 서로 다른 설계 기준으로 만들어져 각기 다른 임피던스를 가지고 있습니다. 이로 인해 수신측에서는 송신측에서 보낸 신호를 제대로 받지 못하는 문제가 발생을 합니다. 임피던스의 차이를 해결하기 위해서 RS-485에서는 종단저항을 달게되는겁니다. 종단저항은 주로 120ohm이 많이 사용되고 있지만, 환경에 따라서 변경이 되어야 하는 경우도 있습니다. 

종단저항이 필수적으로 필요한 요소는 아니지만, 원활한 데이터 송수신을 위해서는 달아주시는것이 좋습니다. 

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