RS-485 通讯协议简介

与 CAN 类似，RS-485 是一种工业控制环境中常用的通讯协议，它具有抗干扰能力强、传输距离远的特点。RS-485 通讯协议由 RS-232协议改进而来，协议层不变，只是改进了物理层，因而保留了串口通讯协议应用简单的特点。

1 RS-485的物理层

从《CAN—通讯实验》章节中了解到，差分信号线具有很强的干扰能力，特别适合应用于电磁环境复杂的工业控制环境中，RS-485 协议主要是把 RS-232的信号改进成差分信号，从而大大提高了抗干扰特性，它的通讯网络示意图见图。

(1)差分信号

差分传输是一种信号传输的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相等，相位相差180度，极性相反。在这两根线上传输的信号就是差分信号。

信号接收端比较这两个电压的差值来判断发送端发送的是逻辑0还是逻辑1。在电路板上，差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、且在同一层面的两根线。

(2)RS485的物理网络特点

RS485的通信网络中每个节点都是由一个通讯控制器和一个收发器组成，在 RS-485 通讯网络中，节点中的串口控制器使用 RX与 TX信号线连接到收发器上，而收发器通过差分线连接到网络总线，串口控制器与收发器之间一般使用 TTL信号传输，收发器与总线则使用差分信号来传输。发送数据时，串口控制器的 TX信号经过收发器转换成差分信号传输到总线上，而接收数据时，收发器把总线上的差分信号转化成 TTL信号通过 RX引脚传输到串口控制器中。

2、RS485与RS232的区别

RS-485通讯网络的最大传输距离可达 1200米，总线上可挂载 128个通讯节点，而由于 RS-485 网络只有一对差分信号线，它使用差分信号来表达逻辑，当 AB 两线间的电压差为-6V~-2V时表示逻辑 1，当电压差为+2V~+6V 表示逻辑 0，在同一时刻只能表达一个信号，所以它的通讯是半双工形式的，它与 RS-232 通讯协议的特性对比见图。

总结一下RS232月RS485的特点有：

1、 RS-485以电压差表示0、1(正负2-6V)，电平降低了，这样不易损坏电路芯片，与TTL电平兼容。

2、 RS-485的数据最高传输速率为10Mbps，是半双工通信。

3、 RS485接口抗噪声干扰性好

4、 RS-485最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米

RS-485接口在总线上允许连接多大128个收发器。即具有多个站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便的建立起设备网络

RS-485与 RS-232 的差异只体现在物理层上，它们的协议层是相同的，也是使用串口数据包的形式传输数据。而由于 RS-485 具有强大的组网功能，人们在基础协议之上还制定了 MODBUS 协议，被广泛应用在工业控制网络中。此处说的基础协议是指前面串口章节中讲解的，仅封装了基本数据包格式的协议(基于数据位)，而 MODBUS 协议是使用基本数据包组合成通讯帧格式的高层应用协议(基于数据包或字节)。感兴趣的读者可查找MODBUS协议的相关资料了解。

由于 RS-485与 RS-232 的协议层没有区别，进行通讯时，我们同样是使用 STM32的USART 外设作为通讯节点中的串口控制器，再外接一个 RS-485收发器芯片把 USART外设的 TTL电平信号转化成 RS-485的差分信号即可。

3、RS485电路介绍

RS485推荐在点对点、线型、总线型网络中，但不能是星型、环型网络。理想情况下RS485需要2个匹配电阻，其值要求等于传输电缆的特性阻抗(一般为120欧)，没有特性阻抗的话，当所有的设备都静止或者没有能量的时候就会产生噪声。485推荐的连接方式如下图。

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int main() {

printf("hello world!\n");

return 0;

}