什么是RS485？

RS485 是一種通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，廣泛用于數(shù)據(jù)采集和控制應(yīng)用中。它的主要優(yōu)點(diǎn)之一是它允許將多個(gè) RS485 設(shè)備放在同一條總線上，這使得多個(gè)節(jié)點(diǎn)可以相互連接。

RS-485（目前稱為EIA/TIA-485）是通信物理層的標(biāo)準(zhǔn)接口，一種信號(hào)傳輸方式。

串行 EIA-485 連接是使用兩根或三根電線的電纜完成的：一根數(shù)據(jù)線、一根帶反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的電線，通常還有一根零線（接地，0 V）。這樣，發(fā)射器和接收器通過 22 或 24 AWG 實(shí)心線的雙絞線電纜交換數(shù)據(jù)。

這里的主要思想是通過兩根電線傳輸一個(gè)信號(hào)。

當(dāng)一根電線傳輸原始信號(hào)時(shí)，另一根電線傳輸其反向副本。這種傳輸方法提供了對(duì)共模干擾的高抵抗力。用作傳輸線的雙絞線可以是屏蔽或非屏蔽的。

RS485能跑多遠(yuǎn)？

建立在 RS-485 接口上的通信網(wǎng)絡(luò)由通過雙絞線（兩條雙絞線）連接的收發(fā)器組成。

RS-485接口的基本原理是差分（平衡）數(shù)據(jù)傳輸。這意味著一個(gè)信號(hào)通過兩根電線傳輸。這樣，一對(duì)中的一根線傳輸原始信號(hào)，另一根傳輸其反向副本。

作為差分信號(hào)傳輸?shù)慕Y(jié)果，導(dǎo)線之間總是存在電位差。 這確保了對(duì)共模干擾的高抵抗力。 另外，雙絞線可以屏蔽，保證傳輸數(shù)據(jù)的保護(hù)。所有這些都允許以相對(duì)較高的速度遠(yuǎn)距離發(fā)送數(shù)據(jù)，在 4000 英尺處可以達(dá)到 100 kbits/s。

4000 英尺或大約 1200 米是 RS-485 通信中的最大電纜長(zhǎng)度。但是，一般準(zhǔn)則是線路長(zhǎng)度（以米為單位）和數(shù)據(jù)速率（以每秒比特?cái)?shù)為單位）的乘積不應(yīng)超過 108。例如，20 米長(zhǎng)的電纜允許的最大數(shù)據(jù)速率為 5 Mbits /秒。

RS485通訊協(xié)議是什么？

當(dāng) RS485 通信線路在物理層準(zhǔn)備好運(yùn)行時(shí)，是時(shí)候考慮數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議——系統(tǒng)設(shè)備之間關(guān)于數(shù)據(jù)包傳輸格式的協(xié)議。

由于 RS-485 接口的性質(zhì)，RS-485 設(shè)備不能同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致發(fā)送器的沖突。因此，確定性行為是強(qiáng)制性的，以避免數(shù)據(jù)包的沖突。

在 RS485 通信協(xié)議中，命令由定義為主站的節(jié)點(diǎn)發(fā)送。連接到主站的所有其他節(jié)點(diǎn)都通過 RS485 端口接收數(shù)據(jù)。根據(jù)發(fā)送的信息，線路上的零個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)響應(yīng)主站。

話雖如此，這種類型的通信并不是通過 RS485 協(xié)議交換數(shù)據(jù)的唯一可能方式。RS485 網(wǎng)絡(luò)還有其他一些實(shí)現(xiàn)方式，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以自行啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸。但是，在此類網(wǎng)絡(luò)中可能丟失數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)更高。

RS-485通訊主要特點(diǎn)

盡管有各種各樣的現(xiàn)代替代解決方案，但今天 RS-485 技術(shù)仍然是許多通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。RS-485接口的主要優(yōu)點(diǎn)是：

• 通過一對(duì)雙絞線進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換；
• 支持連接到同一條線路的多個(gè)收發(fā)器，即創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)的能力；
• 通訊線長(zhǎng)；
• 高傳輸速度。

雙向半雙工數(shù)據(jù)傳輸

串行數(shù)據(jù)流可以在一個(gè)方向傳輸，數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硪粋?cè)需要使用收發(fā)器。收發(fā)器（通常稱為“驅(qū)動(dòng)器”）是在發(fā)射器側(cè)形成物理信號(hào)的設(shè)備或電路。

對(duì)稱通信通道

接收或傳輸數(shù)據(jù)需要兩條等效的信號(hào)線。電線用于在兩個(gè)方向（交替）交換數(shù)據(jù)。在雙絞線電纜的幫助下，對(duì)稱通道顯著提高了信號(hào)的穩(wěn)定性并抑制了有用信號(hào)產(chǎn)生的電磁輻射。

多點(diǎn)

RS-485通訊線可以連接多個(gè)接收器和收發(fā)器。同時(shí)，一個(gè)發(fā)送器和多個(gè)接收器一次可以連接到一根通信線路上。所有其他需要連接的發(fā)送器應(yīng)等待通信線路空閑以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

實(shí)戰(zhàn)之后的理解

其實(shí)不管是485還是232都屬于板間通訊的一種，其本質(zhì)就是把板上微弱的TTL電平，通過485或者232芯片（也就是電平轉(zhuǎn)換芯片），轉(zhuǎn)成更高的電平。

所以對(duì)于主MCU而言，和485芯片之間還是通過TX、RX相連的。

咱們可以簡(jiǎn)單找一個(gè)485收發(fā)器的芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)看一下

8個(gè)引腳，A、B、電源和地不用說。

其中

RO為接收器的輸出引腳，和MCU的RX引腳連

• If A > B by 200mV, RO will be high
• If A < B by 200mV, RO will be low

DI為接收器的輸入引腳，和MCU的TX引腳連

DE Driver Output Enable 驅(qū)動(dòng)器的輸出使能

RE(加杠) Receiver Output Enable 接收器使能

我們只需要一個(gè)GPIO引腳來控制

，這個(gè)GPIO引腳我們經(jīng)常叫它DIR。

當(dāng)DIR=0時(shí)，接收電路使能REˉ=0（上加橫杠，代表低電平有效），發(fā)送電路禁止DE=0，對(duì)于總線而言相當(dāng)于高阻，發(fā)不了消息，只能接收；

當(dāng)DIR=1時(shí)，接收電路禁止REˉ=1，發(fā)送電路使能DE=1，對(duì)總線A/B信號(hào)取決于DI的信號(hào)。

DE、RE設(shè)計(jì)成相反的邏輯，也就是為了方便用一個(gè)GPIO口同時(shí)控制收發(fā)電路。