通信协议 —— RS485 讲解得好

RS-485 通信协议

RS-485是一种通用的通信标准， RS是Recommended Standard的意思，是美国电子工业协会（EIA）在1983年批准了一个新的平衡传输标准。

它描述了接口的物理层，像协议、时序、串行或并行数据以及链路全部由设计者或更高层协议定义，被广泛用于数据采集和控制应用中，比如工业自动化、智能建筑、安防监控、电力系统等领域，为各种设备之间的通信提供了可靠的解决方案，推动了智能化和自动化技术的发展。

它允许将多个 RS485 设备放在同一条总线上，这使得多个节点可以相互连接。RS-485 通信可比喻成一个信息高速公路系统。驱动器（driver）和接收器（receiver）芯片就像是高速公路的入口和出口，负责车辆（数据）的进出。而通信线路则如同高速公路本身，连接着不同的地点（设备）。

相比其它通信协议，更能体现它的重要性。

抗干扰能力强 —— 采用差分传输，增加噪声抗扰度，减少噪声辐射。即使有外部干扰，也会同时反应到两条线上，不影响最终的差值。

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例如，在工厂车间里，各种电机、变频器等设备产生的电磁干扰会对通信造成严重影响。RS-485 通信协议可以在这种恶劣的环境下，依然保持稳定的通信性能。

通信距离远 —— 长距离链路，最长可达4000英尺（约1219米）

例如，在大型工厂、矿山等场所，设备分布较为分散，需要进行远距离的数据传输和监控。RS-485 通信协议能够满足这种需求，将各个设备连接起来，实现集中控制和管理。

支持多点通信 —— 同一总线可以连接多个驱动器和接收器

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例如，在智能建筑系统中，需要将多个传感器、控制器等设备连接在一起，实现对建筑物的智能化管理。RS-485 通信协议可以轻松实现这种多点通信，提高系统的集成度和效率。

通信速率高 —— 数据速率高达10Mbps，不过随着传输距离增加，传输速率也逐渐降低

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适应性强 —— 宽共模范围允许驱动器和接收器之间存在地电位差异，允许最大共模电压-7到+12V

即使不同设备之间的地电位有一定的偏差，在存在较强电磁干扰的场合，可能会产生较大的共模电压，RS-485 通信仍然可以正常进行，其驱动器和接收器之间可以承受的最大共模电压差是-7V 到 +12V。

在实际的通信系统中，由于不同设备可能连接到不同的电源系统或者处于不同的地理位置，它们之间的地电位往往存在差异。如果通信协议不能很好地处理这种地电位差异，就会导致通信故障。

例如，在一个大型工厂中，不同的设备可能连接到不同的配电柜，而这些配电柜的地电位可能不完全相同。如果采用不具备宽共模范围的通信协议，地电位差异可能会导致信号失真、误码率增加甚至通信中断。而 RS-485 通信协议则可以在这种情况下保持稳定的通信。

硬件连接
RS-485通讯其实是在串口通信的基础上加上一个485转换芯片。将两个RS-485芯片的A线和A线相连，B线和B线相连就可以通讯了。
半双工通讯
发送和接收不能同时进行。数据的发送和接收由管脚控制。
数据传输格式
在通信总线上，通信的数据报文信息包含起始位、数据位、校验位、停止位等。
波特率
常见的有9600、19200、38400、115200。表示1秒钟能传输多少bit。两台设备要想进行串口通信，收发端的波特率必须一致，否则不能正常接收。
电平转换
大部分单片机只能输出TTL电平，485芯片可以把TTL信号转化为差分信号，也可以把差分信号转化为TTL信号。通信时只需要两根线，不需要地线。

RS-485通信的逻辑电平是通过A线和B线之间的电压差来定义的。
逻辑1（正逻辑电平）：当A线的电压高于B线的电压，且A、B之间的电压差在+2V至+6V范围内时，定义为逻辑1状态。例如，A线电压为+8V，B线电压为+5V，A-B = +3V，属于逻辑1。
逻辑0（负逻辑电平）：当B线的电压高于A线的电压，且A、B之间的电压差在-6V至-2V范围内时，定义为逻辑0状态。比如，B线电压为+8V，A线电压为+5V，A-B = -3V，属于逻辑0。