三、RS485介紹

　　為擴展應用范圍，美國電子工業協會（EIA）又于1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發送器連接到同 一條總線上，同時增加了發送器的驅動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA-485-A標準。

　　RS485接口組成的半雙工網絡，一般是兩線制（以前有四線制接法，只能實現點對點的通信方式，現很少采用），多采用屏蔽雙絞線傳輸。這種接線方式為總線式拓撲結構在同一總線上最多可以掛接32個結點。在RS485通信網絡中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。

　　rs485特點：

　　1. RS-485的電氣特性：采用差分信號正邏輯，邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2~6）V表示；邏輯”0“以兩線間的電壓差為-（2~6）V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL電路連接。

　　2. RS-485的數據最高傳輸速率為10Mbps。

　　3. RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好。、

　　4. RS-485最大的通信距離約為1219m，最大傳輸速率為10Mbps，傳輸速率與傳輸距離成反比，傳輸速率越低，傳輸距離越長，如果需傳輸比RS-485最大通信距離更長的距離，需要加485中繼器。RS-485總線一般最大支持32個節點，如果使用特制的485芯片，可以達到128個或者256個節點，最大的可以支持到400個節點。

　　RS485通信原理：

　　RS485是一種在工業上作為數據交換的手段而廣泛使用的串行通信方式，數據信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，因此具有較強的抗干擾能力。它采用一對雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B。

　　通常情況下，RS485的信號在傳送出去之前會先分解成正負對稱的兩條線路（即我們常說的A、B信號線），當到達接收端后，再將信號相減還原成原來的信號。發送驅動器A、B之間的正電平在+2~6V，是一個正1邏輯狀態;負電平在-2~6V，是一個負0邏輯狀態;另有一個信號地C。在RS485中還有一“使能”端。“使能”端是用于控制發送驅動器與傳輸線的切斷與連接。當“使能”端起作用時，發送驅動器處于高阻狀態，稱作“第三態”，即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態。

　　接收端與發送端的電平邏輯規定，收、發端通過平衡雙絞線將AA與BB對應相連，當在接收端AB之間（DT）=（D+）-（D-）有大于+200mV的電平時，輸出正邏輯電平，小于-200mV時，輸出負邏輯電平。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mV~6V之間。

　　例如：發送“1”時，驅動器收到控制器發送來的高電平，之后A端輸出高電平，B端輸出低電平;接收器A端收到高電平，B端收到低電平，兩個信號相減得到“1”。同理，發送“0”時，驅動器收到控制發送來的低電平，之后A、B兩端分別輸出低、高電平，接收端A、B則接收到低、高電平，兩個信號相減后得到“0”。

　　如果受到干擾，則接收端AB之間（DT）=［（D+）+Noise］-［（D-）+Noise］= （D+）-（D-），由此可以看出干擾信號被消除。

　　四、串口uart和RS232，RS485聯系

　　串口通訊是電子工程師和嵌入式開發工程師面對的最基本問題，RS232則是其中最簡單最常用的通訊方式。但是初學者往往搞不清有關的名詞如UART和RS232或RS485之間是什么關系，因為它們經常被放到語句中同等的位置使用。在百度搜索二者的區別，可以看到排在最前面的答案充斥著混淆的概念。就此，談談我對這幾個概念的理解，希望能幫初學者厘清它們之間的關系。

　　通訊問題，和交通是一樣的。串口通信，我們這里可以用公交來類比。

　　公交運行可以簡單分成兩個部分：

　　1、車站

　　2、公路

　　其中車站決定了車上裝什么（人），怎么發送（班次）等。

　　當汽車跑在路上，就要遵守公路交通的規則，過橋有過橋的規則，高速有高速的規則，和車站沒有關系了。

　　回到串口通訊，其實，UART就相當于車站，而RS232/RS485則對應于公路的規則。

　　UART，是通用異步收發傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），既然是“器”，顯然，它就是個設備而已，要完成一個特定的功能的硬件，它本身并不是協議。那么它要完成什么功能呢？它的最基本功能，是串行數據和并行數據之間的轉換。我們知道，計算機中的數據以Byte為基本單位，對一個Byte的存取是并行的，即，同時取得/寫入8個bit。而串行通信，需要把這個Byte“打碎”，按照時間順序來收發以實現串行。例如：

　　內存中的數據是： 1 1 1 0 0 1 0 1

　　串行發送的實際效果是（按時間排序【注1】）：

　　1

　　0

　　1

　　0

　　0

　　1

　　1

　　1

　　接收則是上述過程的逆過程。

　　這就是UART做的最基本工作，進一步的，它還要控制“發車的班次”，比如確認一個Byte的這8個bit是什么時候開始的，又是什么時候結束的，兩個班次之間至少要隔多長時間的緩沖，等等。這一部分，也具有協議的特征，但是相對于道路上的協議，更具有一般性，或曰，是與車在什么道路上開，相對獨立的。

　　那么道路上的規定是什么樣的呢？

　　RS232/RS485，是兩種不同的電氣協議，也就是說，是對電氣特性以及物理特性的規定，作用于數據的傳輸通路上，它并不內含對數據的處理方式。比如，最顯著的特征是：RS232使用3－15v有效電平，而UART，因為對電氣特性并沒有規定，所以直接使用CPU使用的電平，就是所謂的TTL電平（可能在0~3.3V之間）。更具體的，電氣的特性也決定了線路的連接方式，比如RS232，規定用電平表示數據，因此線路就是單線路的，用兩根線才能達到全雙工的目的；而RS485， 使用差分電平表示數據，因此，必須用兩根線才能達到傳輸數據的基本要求，要實現全雙工，必需用4根線。但是，無論使用RS232還是RS485，它們與UART是相對獨立的，但是由于電氣特性的差別，必須要有專用的器件和UART接駁，才能完成數據在線路和UART之間的正常流動。

　　RS232甚至規定了接口的具體樣式，圖為DB9接口

　　總結：

　　從某種意義上，可以說，線路上存在的僅僅是電流，RS232/RS485規定了這些電流在什么樣的線路上流動和流動的樣式；在UART那里，電流才被解釋和組裝成數據，并變成CPU可直接讀寫的形式。