什么是RS-485？Modbus通讯协议要点第1部分

RS-485是美国电子工业协会（EIA）在1983年批准的一种信号传输标准，它只是一个电气的标准，不涉及上层协议的规定，仅仅是接口的物理层规定。

1、RS-485的特性 

1）采用差分信号进行传输，增加了抗噪声能力，减少噪声辐射带来的干扰；

2）支持长距离传输，最长可以达到4000英尺（约1219米）；

3）传输速率较高，在40英尺内，速率可高达10Mbps；

4）同一总线可以connect多个驱动器和receive器；

5）共模电压范围大，允许的最大共模电压可达到 -7V – 12V；

2、RS-485常见的电路connect方式

上图使用的485芯片为SP3485，R0为send引脚，DI为receive引脚，RE/DE为收发控制引脚。485芯片每次只能单独一个方向传输data，不能收发同时进行，而且收发必须要控制收发引脚的电平状态才能实现收发的Function。

3、RS-485的电平信号       

RS-485采用的是差分信号的方式进行传输，通过AB两根线的电压差作为电平信号，差分信号对外界因素的干扰反映到两根线上影响是一样的，两根线的电压差不变，信号传递也就不会受干扰，因此会有更强的抗噪声干扰能力。

    RS-485差分线路包括以下2个信号：

    A：非反向（non-inverting）信号

    B：反向（inverting）信号

    逻辑1：线路B信号电压比线路A高。一般 +2V ~ +6V。

    逻辑0：线路A信号电压比线路B高。一般 -2V ~ -6V。        

根据RS485总线的Related标准，当RS485总线差分电压大于+200mV时，RS485收发器输出高电平；当RS485总线差分电压小于-200mV时，RS485收发器输出低电平；当RS485总线上的电压在-200mV～+200mV之间时，RS485收发器可能输出高电平也可能输出低电平。因此，为了防止RS-485总线上的差分电压处于-200mV～+200mV之间，就需要利用上拉下拉电阻来钳位总线上电压差值。上下拉电阻的阻止一般选用4.7K，实际需要多大的电阻，需要根据实际线路负载和电路情况计算选值。

4、RS-485总线上的收发器quantity

RS-485总线上可以带的发射器和receive器的maximum quantity是和负载特性有关的。根据485的规定文件中的说明，一根传输总线上最多可以挂载128个收发器。

5、RS-485总线的工作方式       

RS-485总线可以设计成两种通信方式：半双工与全双工。

1）半双工        

只允许data在总线上单向的传输，即每次收发只能有其中一个。半双工总线的connect方式如下：

2）全双工        

允许data在总线上双向的传输，即每次收发能同时进行。全双工总线的connect方式如下：

6、RS-485的总线终端电阻

为避免信号反射，当通信线路Length很长时data传输线必须有终点，并且分支Length尽可能的短。正确的通信线路终端需要终端电阻RT匹配，RS-485标准建议线缆的 Z0=120Ω。通信线路通常终端匹配120Ω的电阻，线缆的末尾处各一个。如下图所示：