ADM2587E在RS485和RS422接口的应用（ADM2587E电路原理图和程序开发）

最近做一个项目使用到ADM2587E，为了解决公司历史遗留的问题（ADM2587E芯片发烫，容易烧毁，485设备只能手拉手连接三四个，就通信不正常现象），认真阅读了Datasheet和官网LayOut的一些设计文档，在此做个总结。

        ADM2587E是ADI公司推出的集成了iCoupler数字隔离的隔离型RS485/422收发器，输入/输出引脚具备±15kV静电放电（ESD）保护功能，适用于高速通信的多点传输线。ADM2582E/ADM2587E还内置了隔离的DC-DC电源，摒弃了外部DC-DC隔离模块的需求。
        主要特色：
    （1）隔离式RS485、RS422收发器，可设置半双工、全双工两种模式。
    （2）内部封装了 isoPower隔离型DC-DC转换器，无需外部连接DC-DC电源芯片。
    （3）DC5V或3.3V电源供电（使用3.3V功耗更小）。
    （4）通信速率500kb/s，支持波特率115200。
    （5）强大的保护功能，比如热关断保护、高共模瞬变抗扰度：>25 kV/μs等。

下载芯片的Datasheet ADM2587E | 隔离式 RS-485 接口 | 亚德诺（ADI）半导体

【注意：这个芯片一定要看Datasheet，一定要看Datasheet，一定要看Datasheet，重要事情说三遍，一切导致芯片发烫，通信不正常，串联设备数量不够，都是芯片使用错误导致！！！】

由Datasheet可知芯片引脚图如下：

其引脚定义为：

翻译：

Pin No.	Mnemonic	Description
1	GND1	地，逻辑侧地
2	VCC	逻辑侧电源。建议在引脚2和引脚1之间安装一个0.1µF和一个0.01 µF的分流电容
3	GND1	地，逻辑侧地
4	RXD	接收器输出数据。（注意：此引脚和主芯片的RX引脚连接）
5	\RE	接收器使能输入。低电平时，输入有效
6	DE	发送器使能输入。高电平时，输出有效
7	TXD	驱动器输入数据（注意：此引脚和主芯片的TX引脚连接）
8	VCC	逻辑侧电源。建议在引脚 8 和引脚 9 之间放置一个 0.1 µF 和一个 10 µF 的分流电容
9	GND1	地，逻辑侧地
10	GND1	地，逻辑侧地
11、14	GND2	隔离式DC-DC转换器的GND，建议通过一个磁珠将引脚 11 和引脚 14 连接到 PCB 地线上
12	VISOOUT	VISOOUT，隔离电源输出。必须外部连接到 VISOIN。建议在引脚 12 和引脚 11 之间放置一个 10 µF 的储备电容和一个 0.1 µF 的分流电容
13	Y	驱动器的非反相输出
15	Z	驱动器的反相输出
16	GND2	地线，总线侧。不要将此引脚连直接接到引脚 14 和引脚 11
17	B	接收器的反相输入
18	A	接收器的非反相输入
19	VISOIN	隔离电源输入。必须外部连接到 VISOOUT。建议在引脚 19 和引脚 20 之间放置一个 0.1 µF 和一个 0.01 µF 的分流电容。通过磁珠将此引脚连接到 VISOOUT
20	GND2	地线，总线侧

其典型电路（半双工RS485）如图所示：

图中，左侧为公共GND，右侧为信号GND。磁珠L1和L2型号为BLM15HD182SN1D
0402封装，阻抗1.8kΩ@100MHz。TVS型号为P6KE6.8A。

原理图主要是要注意如下：

（1）引脚4和引脚7和主芯片连接不能接错，不能看到引脚4名称为RXD，就和主控芯片的TXD连接，引脚7同理。

（2）引脚12必须和引脚19连接，这个是芯片内部DC-DC，提供3.3V电压。有的工程师，参考网上电路，将引脚12和19连接后，又外接了5V或者3.3V外部电源，由于外部电源不够稳定，极易造成芯片发烫，甚至烧毁。

（3）瞬态电压抑制管我是建议接上的，特别在室外长距离传输，不接容易损坏芯片。

（4）L1、L2磁珠，可以选择性连接，试验了，问题不大，但是应该会使通信干扰增加。

（5）GND2和GND1共地，问题不大，但是会失去隔离芯片最大的隔离特性。

（6）输出A、B两根线也行，不引入信号地，通信没问题。

（7）RS485跨接的120Ω，如果多设备连接，手拉手接在设备的末端即可。

由datasheet可知，需要注意的是：

为了抑制噪声，需要低感抗、高频率的电容；而为了抑制纹波并保持稳压，需要较大容值的电容。电源侧的电容连接在引脚 1（GND1）与引脚 2（VCC），以及引脚 8（VCC）与引脚 9（GND1）。 VISOIN 和 VISOOUT 电容器分别连接在引脚 11（GND2）与引脚 12（VISOOUT），以及引脚 19（VISOIN）与引脚 20（GND2）。

为了实现噪声抑制和纹波减小，并联的电容容值较小的电容应该靠近芯片。电容值推荐为：

（1）引脚 11 和引脚 12 处的 VISOOUT 分别为 0.1 µF 和 10 µF

（2）引脚 8 和引脚 9 处的 VCC 分别为 0.1 µF 和 0.01 µF。

（3）引脚 19 和引脚 20 处的 VISOIN，引脚 1 和引脚 2 处的 VCC，电容值分别为 0.01 µF 和 0.1 µF。

       （4）拼接电容尽可能靠近GND1(引脚9和引脚10)以及GND2(引脚11)。
       （5）为了降低PCB走线的电感效应，最好避免使用很窄和很长的走线。
       （6）为使拼接电容有效，必须将电容直接连到引脚11，即GND2(器件引脚和铁氧体磁珠之间)

（7）引脚11和引脚14上的GND2连接先通过PCB走线连在一起，然后连接到铁氧体磁珠。为了降低辐射，必须确保这两个GND2引脚先通过铁氧体磁珠连接，再连接到PCB GND2和GND2(引脚16和引脚20)。

（8）Layout时，电容器引线总长度与输入电源引脚之间的距离不应超过 10 mm。

Datasheet推荐引脚电容和磁珠连接图如下：

Datasheet推荐引脚电容放置图和PCB布局如下：

GD32F103ZET6的UART3和ADM2587E程序设计（半双工），引脚PC10（连接 ADM2587E的引脚7）和PC11（连接 ADM2587E的引脚4），PD3和ADM2587E的使能引脚5、6连接。

【注意：GD32F103ZET6是国产芯片，平替STM32F103ZET6，故STM32F103可以直接参考（也可以参考我之前STM32串口通信文章）】

1、初始化UART3

//!----------------------------------------------------------
//!-------------------> Local Defines <----------------------
//!----------------------------------------------------------
#define USART_DATA_LEN						64

//!----------------------------------------------------------
//!--------------------> Local Variables <-------------------
//!----------------------------------------------------------
volatile uint16_t usart3_rx_cnt = 0;
uint16_t usart3_rx_buf[USART_DATA_LEN] = {0};


/*!
================================================================================
@Brief
	USART3 config(void).                                      
@Param
	null                                   
@Return	
	null	
-------------------------------------------------------------------------------
*/
void USART3_Config(void)
{
	rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);    // 使能GPIO时钟
	rcu_periph_clock_enable(RCU_UART3);   // 使能串口时钟
	gpio_init(GPIOC, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_10);  // 发送引脚初始化 TX
	gpio_init(GPIOC, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_11);  // 接收引脚初始化  RX

	usart_deinit(UART3);    // 串口复位
	usart_word_length_set(UART3, USART_WL_8BIT);  // 字长
	usart_stop_bit_set(UART3, USART_STB_1BIT);    // 停止位
	usart_parity_config(UART3, USART_PM_NONE);
	usart_baudrate_set(UART3, 9600U);     // 波特率
	usart_receive_config(UART3, USART_RECEIVE_ENABLE);     // 接收使能
	usart_transmit_config(UART3, USART_TRANSMIT_ENABLE);   // 发送使能
	usart_hardware_flow_rts_config(UART3, USART_RTS_DISABLE);
	usart_hardware_flow_cts_config(UART3, USART_CTS_DISABLE);
	usart_enable(UART3);           // 串口使能
	
	nvic_irq_enable(UART3_IRQn, 0, 0);//使能UART3中断
	usart_interrupt_flag_clear(UART3, USART_INT_RBNE);//接收缓冲区非空中断
	usart_interrupt_flag_clear(UART3, USART_INT_IDLE);//接收空闲中断打开
	usart_interrupt_enable(UART3, USART_INT_RBNE);//接收缓冲区非空中断
	usart_interrupt_enable(UART3, USART_INT_IDLE);//接收空闲中断打开
}

/*!
================================================================================
@Brief
	USART3 enable(void).                                      
@Param
	null                                   
@Return	
	null	
-------------------------------------------------------------------------------
*/
void USART3_RX_Enable(void)
{
	gpio_init(GPIOD, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_3); // UART3 Enable：PD3 OUTPUT
	gpio_bit_reset(GPIOD, GPIO_PIN_3);		// PIN Low:Rx; High:Tx
}

/*!
================================================================================
@Brief
	USART3 enable(void).                                      
@Param
	null                                   
@Return	
	null	
-------------------------------------------------------------------------------
*/
void USART3_TX_Enable(void)
{
	gpio_init(GPIOD, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_3); // UART3 Enable：PD3 OUTPUT
	gpio_bit_set(GPIOD, GPIO_PIN_3);		// PIN Low:Rx; High:Tx
}

/*!
================================================================================
@Brief
	UART3 Interrupt receive.  (PC)                                  
@Param
	null                                   
@Return	
	null	
-------------------------------------------------------------------------------
*/
void UART3_IRQHandler(void)
{
    if(RESET != usart_interrupt_flag_get(UART3, USART_INT_FLAG_RBNE))
	{			
		usart3_rx_buf[usart3_rx_cnt++] = usart_data_receive(UART3);    //  接收串口数据
	} 
	else if(RESET != usart_interrupt_flag_get(UART3, USART_INT_FLAG_IDLE))
	{
		usart_data_receive(UART3);  //清除空闲中断标志
		//USART_SendData(UART3,usart3_rx_buf, usart3_rx_cnt);
	    //控制逻辑在此添加
 
		usart3_rx_cnt = 0;
		memset(usart3_rx_buf, 0, sizeof(usart3_rx_buf));	
	}		
}

PS，全双工，简易电路如下：