RS485总线详解_rs485时序-程序员宅基地
技术标签： 单片机
RS-485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（balanced transmission standard），EIA一开始将RS（Recommended Standard）做为标准的前缀，不过后来为了便于识别标准的来源，已将RS改为EIA/TIA。目前标准名称为TIA-485，但工程师仍继续使用RS-485来称呼此标准。
RS485特性：
1. 半双工通信;
2. 差分信号传输;
3. 最高传输速率为 10Mbps; 4. 理论最大可传输距离为 3000米，实际操作中极限距离仅达 1200 米
注：长距离布线会有信号衰减，引入噪声和干扰的可能性更大，在线缆A和B上的表现就是电压幅度的变化，差分信号传输的好处就是，差值相减就会忽略掉干扰依旧能输出正常的信号，把这种差分接收器忽略两条信号线上相同电压的能力称为共模抑制。逻辑1：+2V ~ +6V,逻辑0：-6V ~ -2V.
单端传输（非平衡传输）：在传输过程中，使用一根导线，在这根导线上传输对地（GND）之间的电位差，利用电位差来表示数据逻辑 0 和 1，传输的信号叫单端信号。
差分传输（平衡传输）：差分传输是使用两根线进行传输信号，这两根线上的信号振幅相等，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信号的电位差来判断发送端发送数据的逻辑 0 和逻辑 1。
RS485不需要使用特定的总线电压，只看最小差分电压，在较长的电缆长度上，接收器接收到的电压可能会降低到**+/- 200 mV**，对于RS485仍然是完全可以接受的，这也是RS485的优点之一。
RS485时序讲解：异步串行数据的一般格式是：起始位+数据位+停止位，其中起始位1 位，数据位可以是5、6、7、8位，停止位可以是1、1.5、2位,如下是一个RS485的一个数据（0xD3）。
RS-485总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。即采用一条总线将各个节点串接起来，不支持环形或星型网络，在同一总线上最多可以挂接32个节点。如下图所示：
RS485是差分传输，如果用单片机控制RS485接口的设备，需要用到收发器，如下是RS485模块传统电路图：
说一下原理：单片机通信一般是TTL电平，我们外接的485设备是差分信号传输，这两者的电平是不一样的，所以两者不能直接相接一起。中间需要一个电平转换的芯片来协商一下，所以就有了485芯片。芯片的引脚定义如下：
- RO 一 485芯片输出
- RE 一 485芯片输入使能（低电平有效）
- DE — 485芯片输出使能（高电平有效）
- DI 一 485芯片输入
- GND 一 连接地
- A — 驱动器输出/接收器输入（同相）
- B — 驱动器输出/接收器输入（反相）
- VCC —芯片供电
如上可知： DE： 1 发送使能；0发送禁止 RE： 0 接收使能；1接收禁止
我们一般将DE和RE接在一起，单片机向外发送数据时，将USART_EN置位1，单片机接收外界数据时，将USART_EN置位0.
RS485自动收发电路图：
我们在前面电路的基础上加了一个经典的三极管开关电路。电阻R6、电阻R7和NPN三极管Q1组成一个典型的三极管开关电路。R7是限流电阻。R6是上拉电阻。NPN三极管，高电平导通。当TX高电平，三极管导通，RE和DE引脚接地，进入接收模式。当TX低电平，三极管截止，RE和DE引脚接高电平，进入发送模式。
发送数据过程
发送数据，用的是单片机的TX引脚，也就是说，在TX引脚上表现数据。要发送数据0x55，写成二进制就是0b01010101，TXD引脚上就会依次的用高低电平体现0和1。 当TX发送0时，三极管不导通，DE接高电平，进入发送模式，485芯片会把DI上的电平反应到AB引脚上输出，因为DI已经接地，所以AB引脚会传输0。所以，当TXD发送0时，AB引脚发送0。 当TX发送1时，三极管导通，RE接低电平，进入接收模式，485芯片的AB引脚进入高阻状态，因为R3把A拉高，R2把B拉低，所以，AB传输的是1。所以，当TXD发送1时，AB引脚发送1。 所以TXD发1，AB就发1；TXD发0，AB就发0。
接收数据过程
接收数据，用的是单片机引脚RX。在接收数据的过程中，TX引脚是一直保持高电平的，当TX是高电平时，RE是低电平，正好变成了接收状态，然后485芯片的RO引脚（也就是接RX的引脚）就会接收AB传输过来的数据。
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