RS485串行通信接口分析
485通信讲解解析
485通信讲解解析一、485通信基本原理1.电气特性：485通信使用差分信号传输，即使用两条信号线（A线和B线），其中A线发送正信号，B线发送负信号。
由于差分信号传输，可以抵抗电磁干扰，提高抗干扰能力。
2.总线结构：485通信采用多机共享方式，多个设备可通过一个总线实现通信，适用于复杂环境和多设备通信。
3.数据帧结构：485通信使用异步串行方式传输数据，数据帧结构包括起始位、数据位、校验位和停止位，其中校验位用于校验数据的正确性。
4.总线特性：485通信采用半双工通信方式，即发送和接收不能同时进行，但可以通过控制发送和接收的时间来实现全双工通信。
二、485通信案例解析考虑一个工业自动化系统，包括控制主机、传感器和执行器，需要通过485通信实现主机和外部设备的数据交换。
以下是一个简单的案例解析：1.系统拓扑结构该系统采用485总线结构，控制主机（主站）通过一个串口连接到总线上，传感器和执行器（从站）通过各自的接口连接到总线上，形成一个多机共享的通信网络。
2.数据帧结构主机和从站的数据交换使用标准的485数据帧结构，包含起始位、数据位、校验位和停止位。
主机发送数据时，先发送起始位，然后发送数据位，再发送校验位，最后发送停止位。
从站接收数据时，根据起始位进行同步，然后根据数据位解析数据。
3.通信规约该系统使用Modbus协议作为通信规约，Modbus协议是一种通用的工业通信协议，广泛应用于自动化领域。
主机和从站之间通过Modbus命令进行数据交换。
4.数据交换过程主机发送数据时，首先通过Modbus命令指定从站地址和操作类型，然后发送数据内容。
从站接收到数据后，根据Modbus命令解析数据，并执行相应的操作。
从站接收到数据后，可以通过发送响应数据给主机，告知操作结果。
5.系统特点该系统采用了485通信，具有较强的抗干扰能力，适用于工业环境中的噪声和干扰场景。
通过485总线结构，可以方便地扩展和管理多个设备，实现多机共享通信。
串口通信RS232与RS458简介
串口通信RS232和RS485简介PLC与控制设备之间的通信基本上都是基于串行通信接口，采用其对应的通信协议进行控制的，而对于串行通信接口，常用的包括RS232、RS422、RS485。
一、RS232串行通信接口RS-232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准，被广泛用于计算机串行接口外设连接，有些老式PC机上就配置有RS232接口。
RS232的工作方式是单端工作方式，这是一种不平衡的传输方式，收发端信号的逻辑电平都是相对于信号地而言的，RS232最初是DET(数字终端设备)和DCE(数据通信设备)一对一通信，也就是点对点，一般是用于全双工传送，当然也可以用于半双工传送。
此外，RS232是负逻辑，逻辑电平是±5~±15V，传输距离短，只有15米，实际应用可以达到50米，但是再长的距离就须加调制了。
最初RS232标准物理接口是25个引脚的，因为常用的是9个引脚，后来就基本采用DB9连接器了，RS232的DB9连接器的引脚定义见下图：在DB9的9个引脚中，并不是所有的信号端都使用的，比如说RTS/CTS只有在半双工方式中作发送和接收时的切换用，而在全双工方式中，因配置双向通道所以不需要。
一般来说，在全双工方式中RS232标准接线只要三条线就足够了，两根数据信号线TXD/RXD，一根信号地线GND。
双方连接的方式是将TXD和RXD交叉连接，信号地直接相接，然后将各自的RTS/CTS，DSR/DTR短接，将DCD和RI悬空就可以。
二、RS485串行通信接口1、概况为改进RS232通信距离短、速率低的缺点，1983年，RS-485通讯接口被电子工业协会(Electronics Industries Association EIA)批准为一种通讯接口标准。
使用RS-485作为物理层的常用标准协议主要有工业HART总线、modbus协议、Profibus DP等等。
RS485串行通信接口汇总
3.1 RS485接口标准
• RS-232C虽然使用很广，但由于推出时间比较早，所以 在现代通信网络中已暴露出明显的缺点，主要表现在：
• （1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片， 又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与 TTL电路连接。
• 在图(b)中，有两对4根信号线A、B和Y、Z，其 中A、B专用作接收器输入，A为同相、B为反相； 而Y、Z专用作发送器输出，Y为同相、Z为反相， 所以构成了全双工通信。
2. RS485收发器与应用电路
• 在许多工业过程控制中，往往要求用最少 的信号线来完成通信任务。目前广泛应用 的RS-485串行接口总线就是为适应这种需 要应运而生的。它实际就是RS-422总线的 变型，二者不同之处在于：RS-422为全双 工，采用两对差分平衡信号线；而RS-485 为半双工，只需一对平衡差分信号线。
• 图2-25为以PC机作主机，n个单片智能设备 为从机、工作于主从方式的RS-485总线网络的结 构图。利用PC机配置的RS-232C串行端口，外配 一个RS-232C/RS-485转换器，可将RS-232C信号 转换为RS-485信号。每个从机通过MAX487E芯 片构建RS-485通信接口，就可挂接在RS-485总线 网络上，总线端点处并接的两个120Ω电阻用于消 除两线间的干扰。RS-485总线网络传输距离最远 可达1200m（速率20 kb/s）、传输速率最高可达 2Mb/s（距离12 m）。至于在网络上最多允许挂 接多少个从机，这主要取决于232/485转换器的驱 动能力与485接口芯片的输入阻抗与驱动能力，如
通讯接口区别(RS232、RS422、RS485)
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，RS-232是PC机与通信中应用最广泛的一种串行接口。
RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。
RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯，而RJ45接口通常用于数据传输，最常见的应用为网卡接口。
通讯问题，和交通问题一样，也有高速、低速、拥堵、中断等等各种情况。
如果把串口通讯比做交通，UART比作车站，那么一帧的数据就好比汽车。
汽车跑在路上，要遵守交通规则。
如果是市内，一般限速30、40,而高速公路则可以到120。
而汽车走什么路，限速多少，就要看协议怎么规定了。
常见的串口协议有RS-232、RS-422、RS-485等，他们之间有何细微差别？下面我们就一起来探讨一下。
一、RS232讲解个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。
通常RS-232 接口以9个引脚(DB-9) 或是25个引脚(DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组RS-232 接口，分别称为COM1 和COM2。
RS232电气接口分为DB9和DB25,定义如下图：其实大部分时间不用所有接口都焊接，简化图如下：二、RS422讲解RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。
实际上还有一根信号地线，共5根线。
由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。
一个主设备（Master），其余为从设备（Slave），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。
接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力10×4k+100Ω（终接电阻）。
其实大部分时间不用所有接口都焊接，简化图如下：三、RS485讲解RS-485又名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。
关于RS485的详细说明
串行口RS485通讯协议1.1通讯概述本公司系列变频器向用户提供工业控制中通用的RS485通讯接口。
通讯协议采用MODBUS标准通讯协议，该变频器可以作为从机与具有相同通讯接口并采用相同通讯协议的上位机（如PLC控制器、PC机）通讯，实现对变频器的集中监控，另外用户也可以使用一台变频器作为主机，通过RS485接口连接数台本公司的变频器作为从机。
以实现变频器的多机联动。
通过该通讯口也可以接远控键盘。
实现用户对变频器的远程操作。
本变频器的MODBUS通讯协议支持两种传送方式:RTU方式和ASCII方式，用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。
下文是该变频器通讯协议的详细说明。
1.2通讯协议说明1.2.1通讯组网方式(1) 变频器作为从机组网方式：图9－1 从机组网方式示意图(2) 多机联动组网方式：单主机单从机单主机多从机图9－2 多机联动组网示意图1.2.2通信协议方式该变频器在RS485网络中既可以作为主机使用，也可以作为从机使用，作为主机使用时，可以控制其它本公司变频器，实现多级联动，作为从机时，PC 机或PLC可以作为主机控制变频器工作。
具体通讯方式如下：(1)变频器为从机，主从式点对点通信。
主机使用广播地址发送命令时，从机不应答。
(2)变频器作为主机，使用广播地址发送命令到从机，从机不应答。
(3)用户可以通过用键盘或串行通信方式设置变频器的本机地址、波特率、数据格式。
(4) 从机在最近一次对主机轮询的应答帧中上报当前故障信息。
1.2.3通讯接口方式通讯为RS485接口，异步串行，半双工传输。
默认通讯协议方式采用ASCII 方式。
默认数据格式为：1位起始位，7位数据位，2位停止位。
默认速率为9600bps，通讯参数设置参见P3.09～P3.12功能码。
1.3 ASCII通讯协议字符结构：10位字符框（For ASCII）(1－7－2格式，无校验)(1－7－1格式，奇校验)(1－7－1格式，偶校验)11位字符框（For RTU）(1－8－2格式，无校验)(1－8－1格式，奇校验)(1－8－1格式，偶校验)通讯资料结构：ASCII模式通讯地址：00H：所有变频器广播（broadcast）01H：对01地址变频器通讯。
RS485串行传输通讯接口简介
RS485串行传输通讯接口简介在电机控制以及动作控制等应用场合中，RS485技术具有对噪声免疫、宽广的共模范围、数据传输速率适当以及多点传输能力等优点，因此广为被业界采用。
其它的应用场合也会因为RS-485的这些优点而使用此一通讯技术，这些应用场合包括过程控制网络、工业自动化、远程控制、建筑自动化以及安全系统等。
由于这些应用场合需要在相当长的距离下进行稳定的数据传输，因此它们皆采用RS-485技术。
在工控应用场合由于电机控制系统中包含了一个易产生高电气噪声并具有高电流准位的电机机械式制动器，因此在设计控制器的通讯路径时，必须考虑安全性以及可靠性。
除此之外，还必须考虑到下列因素：(1) EMI噪声免疫力电磁干扰(EMI) 会影响控制系统中的信号。
典型的电磁干扰来源包括电机的驱动电压、马达电刷的噪声、频率、显示器以及其它与计算机相关组件所产生的电气噪声等。
在模拟系统中，噪声信号可能会造成动作异常或不稳定。
RS-485通讯标准具有可以克服EMI的功能。
首先，RS-485的信号是以平衡差动的方式传输，同时RS-485大多使用双绞线作为传输线。
因此，所有的电气噪声会相等的被耦合到两条双绞线上。
也就是说，由于接收器只对差动的电压信号有反应，在电压的差异值代表传输信号值的前提下，噪声的影响将会被降到最低。
RS-485信号准位的定义为：对任何驱动端而言，其中一条线为高电位，另一条线则为低电位。
两条线间的电压差异值必须高于1.5V或低于–1.5V方能传输一个有效的状态。
此一定义适用于所有的负载状况。
而对接收端而言，接收端的规格对EMI噪声拒斥能力影响很大。
RS-485标准要求接收到的差动信号振幅必须大于等于200mV才认定为一有效状态，此一敏感度数值主要是考虑信号在传输线中传输时可能会因传输线阻抗造成信号的损失进而导致接收端的信号振幅较驱动端低1.5V 以上。
(2) 接地电位/共模另外一个可能会影响到工业控制应用场合之通讯能力的因素乃是驱动端与接收端接地点参考电位间的差异值；电机的反电动势、设备故障以及因邻近地区被闪电击中所导致的二次电压突波都可能造成区域性的电压突波。
485通信讲解(附案例)
RS485通讯协议
控制字定义
控制字 （位）
值
bit9
1
含义
点动反转
0
点动反转停止
bit10
1
主站控制有效
0
主站控制无效
bit14
1
运行方向正转
0
运行方向反转
bit11~13 ，bit15 、4
未定 义
预留
功能描述
主站下发的当前控制字和运行设定值 有效 主站下发的当前控制字和运行设定值 无效，变频器保持前一次的控制字和 运行设定值
发送顺序 1 2 3 4 5
6
（字节）
变频器至控制器：
起 始 字 节
从 机 地 址
响 应 字
功 能 码 号
功能 码实 际值
功能 码实 际值
控制区
78
数据区 校验
9
10 11
状 态 字
状 态 字
实际 运行 数据
实际 运行 数据
异 或 校 验
字节定义 头 地址 命令区
参数区
控制区 数据区 校验
RS485通讯协议
67
起 始 字 节
从 机 地 址
控 制 字
控 制 字
运行 数据 设定
运行 数据 设定
异 或 校 验
字节定义头地址控制区 数据区 校验
发送顺序 1 2 3 4 5 （字节）
67
变频器至控制器：
起 始 字 节
从 机 地 址
状 态 字
状 态 字
实际 运行 数据
实际 运行 数据
异 或 校 验
字节定义头地址状态区 数据区 校验
1、以50Hz运行2#变频器。（此例需要将变频器频率设定成F0.03=6）
rs485接口设计要点和调试方法
rs485接口设计要点和调试方法一、RS485接口设计要点：1.基本电气参数：RS485接口是一种基于差分传输的串行通信接口，能够实现远距离和高速传输。
在设计RS485接口时，需要考虑以下基本电气参数：a.差分电平：RS485采用差分信号传输，所以需要在接口电路中设置一个电平变换器，将逻辑电平转换为差分电平。
通常差分电平为正负两个电平，例如：+5V和-5V。
b.带宽：RS485接口的带宽决定了其传输速率和信号质量。
在设计时需要根据实际需求选择合适的带宽。
c.驱动能力：RS485接口通常需要驱动一定数量的设备，因此需要考虑驱动电流和输出功率等参数，以确保信号传输稳定和可靠。
2.线路特性：a.线路长度：RS485接口支持较长的通信距离，但实际可靠距离受到多种因素的影响，如传输速率、电缆类型和环境干扰等。
因此，在设计RS485接口时需要考虑通信距离的限制，并根据需求选择合适的电缆类型和衰减补偿方法。
b.终端电阻：RS485通信线路需要在两端分别加上120欧姆的终端电阻，以确保信号有效的传输和防止信号反射。
c.屏蔽和抗干扰措施：RS485接口在电气环境中可能会受到较强的干扰，如电磁辐射和电磁感应等。
为了提高信号质量和抗干扰能力，可以采用屏蔽电缆、引入滤波电路和设置适当的接地措施。
3.通信协议：a.数据格式：RS485接口支持多种数据格式，包括：ASCII码、二进制码和Modbus等。
在设计接口时需要根据实际应用场景选择合适的数据格式。
b.通信速率：RS485接口支持多种通信速率，通常为几百kbps至几Mbps。
在设计接口时，需要根据实际需求选择合适的通信速率，并确保接口电路的传输带宽足够以支持所选择的速率。
c.错误检测和纠正：RS485接口在数据传输过程中可能会出现错误，例如位错误、校验错误和帧错误等。
为了提高通信的可靠性，可以采用差错检测和纠正机制，如CRC校验等。
二、RS485接口调试方法：1.硬件调试：a.接线检查：首先需要检查接线是否正确连接，包括数据传输线、终端电阻和供电电路等。
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RS485串行通信接口分析
RS-485是一种常用的串行通信接口，用于数据传输和通信网络建立。
它具有高可靠性、抗干扰能力强和传输距离远等优点。
本文将对RS-485
的工作原理、数据格式和应用进行详细分析。
一、RS-485的工作原理
RS-485是一种差分通信接口，它使用两根信号线（D+和D-）来传输
数据。
在传输数据时，将数据信号转换为差分信号发送，在接收端对接收
到的差分信号进行解码还原为数据信号。
这种差分传输方式可以有效地减
少数据传输过程中的噪声和干扰。
此外，RS-485还使用了半双工通信方式，即每次只能有一方发送数据，而另一方处于接收状态。
RS-485的通信速率可达到10Mbps，而且传输距离可达1200米。
这使
得RS-485在工业控制和自动化系统中得到广泛应用。
二、RS-485的数据格式
RS-485通信使用的数据格式包括起始位、数据位、校验位和停止位。
其中，起始位用于标识数据传输的开始，一般为逻辑低电平；数据位用于
表示每个字符所包含的信息位数，常见的取值为7或8位；校验位用于验
证数据的准确性，通常有奇偶校验和无校验两种方式；停止位用于标识数
据传输的结束，一般为逻辑高电平。
在数据传输过程中，发送方通过发送方向控制线将数据发送给接收方，接收方通过接收方向控制线接收数据。
接收方通过判断起始位、数据位、
校验位和停止位等信息，将接收到的数据进行解码还原为原始数据。
三、RS-485的应用
由于RS-485具有高可靠性和抗干扰能力强的特点，因此广泛应用于工业控制和自动化系统中。
它可以用于传输各种类型的数据，如工控机与外部设备之间的通信、测量仪器与控制设备之间的数据交换等。
另外，RS-485还可用于构建多节点通信网络。
在这种网络中，每个节点都可以独立地发送和接收数据。
通过使用RS-485网络，可以实现多个设备之间的数据交换和共享。
此外，RS-485还可以实现长距离的数据传输。
由于其传输距离可达1200米，因此适用于需要长距离数据传输的场景，如远程监控系统、交通信号控制系统等。
总结：RS-485是一种高可靠性的串行通信接口，具有抗干扰能力强和传输距离远等特点。
它的工作原理是使用差分传输方式和半双工通信方式进行数据传输。
在数据传输过程中，RS-485使用起始位、数据位、校验位和停止位等数据格式进行通信。
RS-485广泛应用于工业控制和自动化系统中，可用于传输各种类型的数据，并能构建多节点通信网络和实现长距离的数据传输。