RS485、RS422接口设计指南
前言 0
1 RS-485与RS-422性能指标及其标准 0
2 RS-485与RS-422器件及材料说明 (1)
3 RS-485与RS-422设计原理 (1)
3.1 基本原理 (1)
3.1.1RS-485与RS -232电路的区别与优势 (1)
3.1.2长短连接的判断标准、物理表现与应对措施 (3)
3.1.3 RS-485与RS-422典型应用电路与选择方法 (4)
3.1.4 485总线上处理竞争的方法 (7)
3.2 可靠性的设计 (8)
3.2.1 网络配置 (8)
3.2.2 总线匹配 (8)
3.2.3 引出线 (10)
3.2.4 失效保护 (10)
3.2.5 地线与接地 (11)
3.2.5.1 共模干扰问题 (11)
3.2.5.2 电磁辐射（EMI）问题： (12)
3.2.6 瞬态保护 (13)
3.2.7 其它需要注意的问题 (14)
3.3 电源和接地 (14)
4 维护说明 (14)
参考资料 (15)
RS485、RS422接口设计指南
前言
RS-485标准最初由电子工业协会（EIA）于1983年制订并发布，后由TIA-通讯工业协会修订后命名为TIA/EIA-485-A，习惯地称之为RS-485。
RS-485由RS-422发展而来，而RS-422是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbps，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kbps时），并允许在一条平衡线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，为扩展应用范围，随后又
为其增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送
器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，这就是后来的EIA RS-485标准。
RS-485是一个电气接口规范，它只规定了平衡驱动器和接收器的电特性，而没有规定
接插件、传输电缆和通信协议。RS-485标准定义了一个基于单对平衡线的多点、双向（半双
工）通信链路，是一种极为经济、并具有相当高噪声抑制、传输速率、传输距离和宽共模范
围的通信平台。
RS-485作为一种多点、差分数据传输的电气规范现已成为业界应用最为广泛的标准通
信接口之一。这种通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点、双向通信、它所具有的噪
声抑制能力、数据传输速率、电缆长度及可靠性是其他标准无法比拟的。正因为此，许多不
同领域都采用RS-485作为数据传输链路。例如电信设备、局域网、蜂窝基站、工业控制、汽
车电子、仪器仪表等等。这项标准得到广泛接受的另外一个原因是它的通用性。RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自
己的高层通信协议。
本文档主要说明了RS485与RS422的原理以及设计应用电路中应该注意的问题。
1RS-485与RS-422性能指标及其标准
EIA/TIA-422 与EIA/TIA-485 标准的比较
规格EIA/TIA-422 EIA/TIA-485
传输模式平衡平衡
电缆长度（在90Kbps下）4000 ft 4000 ft
电缆长度（在10Mbps下）50 ft 50 ft
最大数据传输速度10Mbps 10Mbps
最小差动输出±2V ±1.5V
最大差动输出±10V ±6V
接收器敏感度±0.2V ±0.2V
最小驱动器负载100Ω60Ω
最大驱动器数量 1 32负载单位
最大接收器数量10 32负载单位
表1
RS-485接口的主要性能指标如下：
平衡传输；
多点通信；
驱动器输出电压（带载）：≥｜1.5V｜；
接收器输入门限：±200mV，接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信号“0”；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号“1”）；
-7V至+12V总线共模范围；
最大输入电流： 1.0mA/-0.8mA（12Vin/-7Vin）；
最大总线负载：32个单位负载（UL）；
最大传输速率：10Mbps；
最大电缆长度：4000英尺，由于在双绞线上的电平损耗，RS-485标准通信的最大传输距离是1200米（4000英尺），更远距离的应用中必须使用中继器；
接收器的输入电阻RIN≥12kΩ；
2RS-485与RS-422器件及材料说明
有很多485芯片可以选择，速度较慢的芯片有更好的信号质量，如果不需要高速连接，
使用较低速度的芯片可以避免很多麻烦。
有的485芯片小于一个单位负载以便在一个网络中允许更多的节点。为了扩展总线节点
数，器件生产厂商增大收发器输入电阻。例如MAX487，MAX1487的输入电阻增加至48k Ω以上（1/4UL），节点数就可增加至128个，96kΩ输入电阻的MAX1483允许节点数可到256个。
对外置设备为防止强电磁（雷电）冲击，建议选用TI的75LBC184等防雷击芯片，对节
点数要求较多的可选用SIPEX的SP485R。
具有节能模式与低电源电压特性的485芯片对于电池供电的设备很有用，485芯片具有的其它特性还有增强的ESD保护、电气绝缘、失效保护电路等。
减小反射电压的两个办法是减小电缆长度或者增加信号上升时间，可以通过选择485芯片来控制信号上升时间。
最大的上升时间限制了比特率，上升时间不应超过位宽的20%。
最小的上升时间决定一根导线是长导线还是短导线，是否需要终端电阻。如果连接不需
要高比特率，使用低速驱动器可以使短导线的物理长度大大加长。此外低速485芯片能够减弱EMI。
3RS-485与RS-422设计原理
3.1基本原理
3.1.1RS-485与RS -232电路的区别与优势
如图1中RS-232使用非平衡线路，接收器对一个信号电压和一个通用地线之间的压差作出反
应。在100Kbps的传输速度下电缆长度最大为50ft,最大数据传输速度为20Kbps（有的驱动器达到115 Kbps），驱动器最小输出为±5V，驱动器最大输出为±15V，接收器敏感度±3V，最大驱动器与接收器数量都为1，接收器输入阻抗为3到7KΩ。
图1
如图2一个RS-485 驱动器必须有“Enable”控制信号，而一个RS-422 驱动器则一般不需要。
在驱动器端，一个TTL逻辑高电平输入使得导线A电压比导线B高，反之，一个TTL逻辑低电平输入使得导线A电压比导线B低，对于驱动器端的有效输出，A与B之间的压差必须至少 1.5V。
图2
如图3在接收器端A与B之间的压差只需0.2V，如输入A电平比输入B高，TTL输出逻辑高电平，反之，如输入A电平比输入B低，TTL输出逻辑低电平，这就至少有 1.3V的噪声容限，大多数情况下驱动器端A与B之间的压差大于 1.5V，因此噪声容限更大。
图3
RS-485能够远距离传输是因为使用了平衡线路，每个信号都有专用的导线对，其中一根导线
上的电压等于另一根导线上的电压取反或取补。接收器对两者的压差作出反应。平衡接口中两根
信号线传递几乎等大反向的电流，大多数噪声电压在两根信号线上出现，它们互相抵消；但在非
平衡接口中，接收器检测信号线与接地线之间的电压差，当多个信号共用一根接地线时，每个返
回的电流都在这根接地线上引起电势，如果这根接地线连到大地地线，来自别处的噪声也会影响
这些电路。
一个RS-485 驱动器可以驱动32个单位负载，一个等于单位负载的接收器在标准的输入电压
极限下产生一个不大于规定大小的电流，在接收到的电压比接收器信号地高出12V与低7V时，一个单位负载的接收器产生的电流分别不大于1mA与-0.8mA，为符合此要求，接收器在每个差动输
入与电源电压或接地线之间至少有12000的输入阻抗。这样对于32单位负载的接收器，并联阻抗为375，加入两个120的终端负载电阻，并联阻抗减小为60，在短距离、低速连接中，可以去掉终端
负载电阻以极大地减小电源消耗。
3.1.2长短连接的判断标准、物理表现与应对措施
一个RS-485是长还是短的连接是以一个信号沿着导线传播到接收器所需要的时间为参考，这
个时间与导线的物理长度、所传递信号的频率以及信号传输速度有关。
当导线物理长度很短、所传递信号的频率很低时，信号沿着导线传播到接收器所需要的时间
对信号质量没有影响，可以将短导线当作零阻抗导线。
当导线物理长度很长、所传递信号的频率很高时，信号沿着导线传播到接收器所需要的时间
对信号质量有影响，长导线又叫传输线，恰当的终端负载电阻可以削弱导线上的反射电压确保接
收器看到一个清晰的信号。
长短导线的区别在于在长导线上反射有可能持续足够长的时间以至使得接收器误读逻辑电
平，而短导线上的反射更快，在有接收到的逻辑电平上没有影响。
上升时间是一个输出从10%切换到90%的时间，上升时间限制了最大的比特率，位宽度应该
比上升时间长5到10倍以确保接收器读这个位时电压已经达到有效的逻辑电平，更短的上升时间表示可以有更高的频率。
单向延迟是一个信号通过电缆长度所用时间，它等于电缆长度除以信号传播速度，在铜导线
的电气信号大约以2/3到3/4倍光速传播。
一个连接如果信号上升时间小于单向延迟的4倍，则它是长的连接，RS-232总是短的连接。
传输线效应会使反射电压出现，接收器在位的中间附近读逻辑电平，如果比特率越低，位就
越宽，这样电压在接收器读之前就已经固定下来。另一个决定导线长短的方法是如果位宽大于单
向延迟的40倍，则它是短的连接，这时任何反射在接收器读这些位之前就已经稳定了。
传输导线的特征阻抗与导线直径、导线间距以及导线上绝缘类型有关，不随导线长度变化，
普遍使用的AWG#24绞合的双绞线电缆特征阻抗为100到150欧，生产厂商都会给出这个值。
等于特征阻抗的终端电阻一般连接在最远端接收器那一边的差动导线上，不论网络有多少个
节点，终端电阻的数量不能超过2个。
终端电阻比特征阻抗大的极端情况是远端导线开路，电流不能继续，电流反射回来并引入一
个电压，导致接收器读到比传输电压更高的电压。如果终端电阻比特征阻抗大，效果类似，只是
只有部分电流反射回去，反射电流来回好多次，越来越小，最后电流稳定到一个终值，接收器读
到的电压也逐渐减小到一个终值电压。
终端电阻比特征阻抗小的极端情况是远端导线短路，没有电压降，电压反射回来并引入一个
电流，如果终端电阻比特征阻抗小，效果类似，只是只有部分电压反射回去，驱动器每反射一次
电压的一部分，接收器的电压就上升一次直到最终值。
终端电阻等于特征阻抗，电流没有间断，没有任何反射。
添加并联终端电阻使接收器输入电阻大幅下降，连接中的电流大幅上升，电能损耗大幅上升。更大的电流也使驱动器输出阻抗吸收更大电压，降低接收器端差动电压，噪声容限降低。节约电
能的办法是除了驱动器正在发送的时间以外，禁止驱动器，在我们的CDMA95与3G设计中发送完后立即禁止驱动器。
当导线很长要注意串联电阻的影响，如AWG#24绞合线电阻25/1000FT，信号的大部分将在通过
导线时衰减，为减小串联电阻要用更大直径的导线。
RS-422接收器能够经受±7 V的共模电压。（共模电压是输入A与B相对于地电压的平均值）
RS-485驱动器与接收器的特性与RS-422一样，它的驱动器与接收器能经受的共模电压扩展到
+12 到-7 V，因为驱动器要能够经受三态时的共模电压，而一些有三态能力的RS-422驱动器也不能经受+12 到-7 V的共模电压。在我们的CDMA95与3G设计中驱动器与接收器都加了共模抑制电
感。
3.1.3RS-485与RS-422典型应用电路与选择方法
图4是一个典型的RS-485四线多点网络，也就是用的是全双工的488芯片。
图4
图5是一个典型的RS-485二线多点网络，也就是用的是半双工的485芯片。
图5
如果只有两个单片机做远距离通信，若对数据的处理速度要求很高的话，肯定选择全双工的488，因为这时候在只有两个单片机的情况下就无所谓谁是主机了，它们两个可以在任
意时刻向对方发送数据，而不需要握手；而这时候如果用半双工的485的话，两个单片机之间必须有明确的握手协议才能正确通信，握手主要是为了避免总线竞争问题，而2个单片机的全双工通信是不会产正总线竞争的，并且从协议上来讲要简单很多。
在多单片机通信系统里，情况就不一样了，这里就拿单主查询方式来说，系统只有一个主机，主机问到谁了谁才能说话，否则不准说话，其实这个原则也是为了避免总线竞争问题。
这时就分成A、B两种情况了：
A：系统上所有的单片机用的是全双工的488芯片，那么系统的工作过程是：主机呼叫
1号子机，问有没有话要说，当1号子机察觉到呼叫的是自己后，先看看主机问的是什么问
题，然后根据自己的情况作相应的回答，回答完后就继续订着总线有没有再一次呼叫到自己，
当主机没有呼叫到自己时，自己是不能乱说话的，因为这时候主机有可能在和别的单片机说
话，如果这时候自己乱说话的话，总线上的电平肯定乱套了，于是总线竞争就产生了，只好
等待主机再一次呼叫到自己。这里面有一点需要说明，当某一子机被呼叫允许和主机说话时，因为这时候是全双工通信，所以在这个时候主机和子机之间可以乱说话，但有一点就是当子
机把要说的话全说完的时候，必须明确的告诉主机我要讲的话讲完了，否则的话主机不知道
是否该继续往下查。
B：系统上所有的单片机用的是半双工的485芯片，那么系统的工作过程是：:主机呼叫1号子机，问有没有话要说，当1号子机察觉到呼叫的是自己后，先看看主机问的是什么问
题，然后根据自己的情况作相应的回答，回答完后就继续订着总线有没有再一次呼叫到自己，
当主机没有呼叫到自己时，自己是不能乱说话的，因为这时候主机有可能在和别的单片机说
话，如果这时候自己乱说话的话，总线上的电平肯定乱套了，于是总线竞争就产生了，只好
等待主机再一次呼叫到自己。
现在我们对比上述的两种情况，发现全双工和半双工多机通信唯一的区别在于：当某一
个确定的子机和主机说话时，对于全双工来讲这时候和主机直接说话就行，可以随便乱说话
而不需要握手了，但是有一点就是当子机不想再说话的时候要明确的告诉主机一声，好让主
机死了这条心继续往下查别的子机。除了这个地方外，其他的和半双工的485是一样的。
所以在多机通信系统中，用全双工的488并没有比半双工的485效率高多少，而且它至少要比485多拉出两条信号线来，这是一个很大的开销，这时应该用半双工的485。
图6是一个典型的RS-422四线网络。
图6
3.1.4485总线上处理竞争的方法
先要总线结构：一主多从，多主多从，全主全从，无主等。再看你的实时性要求，可靠
性要求；还要看网络数据流量和特征（如是否突发）等。
常用的协议：1，CSMA/CD（竟争）如以太网（无主）
2，TOKEN BUS 令牌（无主）
3，主从（探寻或点叫）（主从）
4，全主全从
5，改进型CSMA/CD 如CAN 总线（硬件实现）（无主）
缺点：优先权码低的可能很难发出。
“中断方式”属于“4，全主全从”，“查询方式”则为“3，主从（探寻或点叫）”，而“2，TOKEN BUS 令牌”也不失为很好的方案，“1，CSMA/CD（竟争）”对软件资源开销较大，
初次使用不易做好，“5，改进型CSMA/CD 如CAN 总线（硬件实现）”则把软开销转化为硬
开销，增加成本。若要详细了解，应找“数据通信”或“现场总线”相关的书籍看看。
通常，容量/数据流量较少的总线，建议采用“全主全从”方式，实时性强，效率高，编
程简单，碰撞的概率较低；
有一定容量的总线，建议采用“主从（探寻或点叫）”方式，实时性还行（相当于分时），编程不难，效率较差，总线时刻在忙却不会碰撞；
总线节点较多时建议采用“TOKEN BUS 令牌”方式，实时性居中，效率较高，总线时
刻在忙却不会碰撞，但编程较难。
在我们的CDMA 95与3G系统中都是采用“主从（探寻或点叫）”方式。
3.2可靠性的设计
3.2.1网络配置
RS-485支持半双工或全双工模式，网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环
形或星形网络。最好采用一条总线将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应
尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。下图所示为实际应用中常见的
一些错误连接方式（图7左边三个图）和正确的连接方式（图7右边三个图）。图7左边三种不恰当的网络连接尽管在某些情况下（短距离、低速率）仍然可以正常工作，但随着通信距
离的延长或通信速率的提高，其不良影响会越来越严重，主要原因是信号在各支路末端反射
后与原信号叠加，造成信号质量下降。总线型连接可以使总线上每一个端点都用终端电阻。
图7
除此之外还应注意总线特性阻抗的连续性，在阻抗不连续点也会发生信号的反射。例如，总线的不同区段采用不同电缆、某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装、或者是有过长
分支线引出总线时都会出现阻抗不连续点。总之，应该提供一条单一、连续的信号通道作为
总线。
有关总线上允许连接的收发器数标准并没有做出规定，但规定了最大总线负载为32个单位负载（UL）。每单位负载的最大输入电流为 1.0mA/-0.8mA，相当于约12kΩ。为了扩展总线节点数，器件生产厂商增大收发器输入电阻。例如MAX487，MAX1487的输入电阻增加至48kΩ以上（1/4UL），节点数就可增加至128个，96kΩ输入电阻的MAX1483允许节点数可到256个。
3.2.2总线匹配
是否对RS-485总线进行终端匹配取决于数据传输速率、电缆长度及信号转换速率。
UART是在每个数据位的中点采样数据的，只要反射信号在开始采样时衰减到足够低就可以
不考虑匹配。有一条经验性的准则可以用来判断在什么样的数据速率和电缆长度时需要进行
匹配：当信号的转换时间（上升或下降时间）超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配。例如具有限斜率特性的RS-485接口MAX483输出信号的上升或下降时间最小为250ns，典型双绞线上的信号传输速率约为0.2m/ns（24AWG PVC电缆），那么只要数据速率在250kbps以内、电缆长度不超过16米，采用MAX483作为RS-485接口时就可以不加终端匹配。
图8
图9
当考虑终端匹配时，有多种匹配方案可以选择。最简单的就是在总线两端各接一只阻值
等于电缆特性阻抗的电阻（图8左）。大多数双绞线特性阻抗大约在100Ω至120Ω之间。这
种匹配方法简单有效，但有一个缺点，匹配电阻要消耗较大功率，对于功耗限制比较严格的
系统不太适合。另外一种比较省电的匹配方式是RC匹配（图8右）。利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率。但电容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折衷。
除上述两种外，还有一种采用二极管的匹配方案（图9）。这种方案虽未实现真正的匹配，但
它利用二极管的钳位作用迅速削弱反射信号，达到改善信号质量的目的。节能效果显著。
3.2.3引出线
RS-485总线上的每个收发器通过一段引出线接入总线，引出线过长时，由于信号在引出
线中的反射，也会影响总线上的信号质量。和前面的讨论一样，系统所能允许的引出线长度
也和信号的转换时间、数据速率有关。下面的经验公式可以用来估算引出线的最大长度：
Lmax=（tRISE×0.2m/ns）/10
以MAX483为例，对应于250ns的上升/下降时间，总线允许的最大引出线长度约为5米。
从以上的分析可以看出，减缓信号的前后沿斜率有利于降低对于总线匹配、引出线长度
的要求，改善信号质量，同时，还使信号中的高频成分降低，减少电磁辐射，因此，有些器
件生产厂商在RS-485接口器件中增加了摆率限制电路来减缓信号前后沿，但这种做法也限制
了数据传输速率。由此看来，在选择接口器件时，并不是速率越高越好，应该根据系统要求，
选择最低速率的器件。
3.2.4失效保护
RS-485标准规定接收器门限为±200mV。这样规定能够提供比较高的噪声抑制能力，但
同时也带来了一个问题：当总线电压在±200mV中间时接收器输出状态不确定。由于UART 以一个前导"0"触发一次接收动作，所以接收器的不定态可能会使UART错误地接收一些数据，导致系统误动作。当总线空闲、开路或短路时都有可能出现两线电压差低于200mV的情况，必须采取一定措施避免接收器处于不定态。传统的做法是给总线加偏置（图10），当总线空闲或开路时，利用偏置电阻将总线偏置在一个确定的状态（差分电压≥200mV）。但这种方法仍然不能解决总线短路时的问题，为此，有些器件制造商将接收门限移到-200mV/-50mV，巧妙地解决了这个问题。例如Maxim公司为MAX3080系列RS-485接口，不但省去了外部
偏置电阻，而且解决了总线短路情况下的失效保护问题。
图10
3.2.5地线与接地
电子系统的接地是一个非常关键而又常常被忽视的问题，接地处理不当经常会导致不能
稳定工作甚至危及系统安全。对于RS-485网络来讲也是一样，没有一个合理的接地系统可能
会使系统的可靠性大打折扣，尤其是在工作环境比较恶劣的情况下，对于接地的要求更为严
格。RS-485网络的接地问题可以导致通信可靠性降低、接口损坏率较高。一个典型的错误观
点就是认为RS-485通信链路不需要信号地，而只是简单地用一对双绞线将各个接口的"A"、"B"端连接起来。这种处理方法在某些情况下也可以工作，但给系统埋下了隐患，主要有以下两方面的问题：
3.2.5.1共模干扰问题
RS-485接口采用差分方式传输信号，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只
需检测两线之间的电位差就可以了，但应该注意的是，收发器只有在共模电压不超出一定范
围（-7V至+12V）的条件下才能正常工作。当共模电压超出此范围就会影响通信的可靠，直
图11:地电位差导致的共模干扰问题
至损坏接口。如图11所示，当发送器A向接收器B发送数据时，发送器A的输出共模电压为VOS，由于两个系统具有各自独立的接地系统，存在着地电位差VGPD。那么，接收器输入端的共模电压就会达到VCM=VOS+VGPD。RS-485标准规定VOS≤3V，但VGPD可能会有很大幅度（十几伏甚至数十伏），并可能伴有强干扰信号，致使接收器共模输入VCM超出正常范围，并在信号线上产生干扰电流，轻则影响正常通信，重则损坏接口，地线与接地方
案见图12。
3.2.5.2电磁辐射（EMI）问题：
驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如果没有一个低阻的返回通道（信号
地），就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
因此，尽管是差分传输，对于RS-485网络来讲，一条低阻的信号地还是必不可少的。如
图12a所示，一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来，使共模干扰电压VGPD被短路。这条信号地可以是额外的一对线（非屏蔽双绞线）、或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。值得注
意的是，这种做法仅对高阻型共模干扰有效，由于干扰源内阻大，短接后不会形成很大的接
地环路电流，对于通信不会有很大影响。当共模干扰源内阻较低时，会在接地线上形成较大
的环路电流，影响正常通信，可以采取以下三种措施：
图12:地线与接地方案
若干扰源内阻不是非常小，可以考虑在接地线上加限流电阻限制干扰电流。接地电阻的
增加可能会使共模电压升高，但只要控制在适当的范围内就不会影响正常通信（图12b）；
当共模干扰内阻很小时上述方法已不能奏效，此时可以考虑将引入干扰的节点（例如处
于恶劣的工作环境的现场仪表）浮置起来（也就是系统的电路地与机壳或大地隔离），这样就隔断了接地环路，不会形成很大的环路电流（图12c）；
采用隔离接口。有些情况下，出于安全或其他方面的考虑，电路地必须与机壳或大地相
连，不能悬浮，这时可以采用隔离接口来隔断接地回路，但是仍然应该有一条地线将隔离侧
的公共端与其它接口的工作地相连（图12d）。
3.2.6瞬态保护
前面提到的接地措施只对低频率的共模干扰有保护作用，对于频率很高的瞬态干扰就无
能为力了。因为引线电感的作用，对于高频瞬态干扰来讲，接地线实际等同于开路。这样的
瞬态干扰可能会有成百上千伏的电压，但持续时间很短。在切换大功率感性负载（电机、变
压器、继电器等）、闪电等过程中都会产生幅度很高的瞬态干扰，如果不加以适当防护就会损
坏接口。对于这种瞬态干扰可以采用隔离或旁路的方法加以防护。
图13：瞬态保护方案
图13a所示为隔离保护方案。这种方案实际上将瞬态高压转移到隔离接口中的电隔离层
上，由于隔离层的高绝缘电阻，不会产生损害性的浪涌电流，起到保护接口的作用。通常采
用高频变压器、光耦等元件实现接口的电气隔离，已有器件厂商将所有这些元件集成在一片
IC中，使用起来非常简便，如Maxim公司的MAX1480/MAX1490，隔离电压可以到2500V。这种方案的优点是可以承受高电压、持续时间较长的瞬态干扰，实现起来也比较容易，缺点
是成本较高。
图13b所示为旁路保护方案。这种方案利用瞬态抑制元件（如TVS、MOV、气体放电管等）将危害性的瞬态能量旁路到大地，优点是成本较低，缺点是保护能力有限，只能保护一
定能量以内的瞬态干扰，持续时间不能很长，而且需要有一条良好的连接大地的通道，实现
起来比较困难。
一些RS-485芯片（例如P6KE6.8CA 技术参数：VRWM=5.8V 600W 双向）通过在内
部集成瞬变电压抑制二极管(TVS)来防过压瞬变。TVS的作用原理是当管子两端经受瞬态能
量冲击时能极快地将其两端的阻抗降低，通过将能量吸收掉从而把其两端间的电压箝制在其
标称值上，保护后端元件。受半导体工艺限制，集成到RS-485芯片上的TVS很难做到大功率，在雷击到来时，瞬态能量可以损坏内置的TVS，同时，瞬态电流产生的强磁场会使近距
离的其他电路上感应出高电压，即形成所谓的反击，造成电路损坏。RS-485芯片上集成TVS 的主要功能是为了消除静电，但不能防雷击浪涌。
实际应用中可以将二者结合起来灵活运用（图13c）。隔离接口对大幅度瞬态干扰进行隔
离，而旁路元件保护隔离接口不被过高的瞬态电压击穿。
3.2.7其它需要注意的问题
1）RO端上拉
异步通信数据以字节的方式传送，在每一个字节传送之前，先要通过一个低电平起始位
实现握手。为防止干扰信号误触发RO（接收器输出）产生负跳变，使接收端MCU进入接收状态，建议RO外接10kΩ上拉电阻，在我们的CDMA95与3G设计中这样做了。
2）收发控制端通过反相器控制
为保证系统上电时的RS-485芯片处于接收输入状态。对于收发控制端建议采用MCU引脚通过反相器进行控制，不宜采用MCU引脚直接进行控制，以防止MCU上电时对总线的干扰，在我们的CDMA95与3G设计中这样做了。
3）总线隔离。
RS-485总线为并接式二线制接口，一旦有一只芯片故障就可能将总线“拉死”，因此对其二线口VA、VB与总线之间应加以隔离。通常在VA、VB与总线之间各串接一只4~10Ω的PTC电阻，同时与地之间各跨接5V的TVS二极管，以消除线路浪涌干扰。如没有PTC 电阻和TVS二极管，可用普通电阻和稳压管代替，在3G的SAM0中已经加上。
4）光电隔离
在某些工业控制领域，由于现场情况十分复杂，各个节点之间存在很高的共模电压。虽
然RS-485接口采用的是差分传输方式，具有一定的抗共模干扰的能力，但当共模电压超过
RS-485接收器的极限接收电压，即大于+12V或小于－7V时，接收器就再也无法正常工作了，
严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。
解决此类问题的方法是通过DC-DC将系统电源和RS-485收发器的电源隔离；通过光耦
将信号隔离，彻底消除共模电压的影响。实现此方案可以用光耦、带隔离的DC-DC、RS-485芯片构筑电路；也可以使用二次集成芯片，如PS1480、MAX1480等。
3.3电源和接地
对于由MCU结合RS-485微系统组建的测控网络，应优先采用各微系统独立供电方案，
最好不要采用一台大电源给微系统并联供电，同时电源线（交直流）不能与RS-485信号线共用同一股多芯电缆。RS-485信号线宜选用截面积0.75mm2以上双绞线而不是平直线。对于每个小容量直流电源选用线性电源比选用开关电源更合适。
4维护说明
维护RS-485的常用方法：
1）若出现系统完全瘫痪，大多因为某节点芯片的VA、VB对电源击穿，使用万用表测VA、VB间差模电压为零，而对地的共模电压大于3V，此时可通过测共模电压大小来排查，
共模电压越大说明离故障点越近，反之越远；
2）总线连续几个节点不能正常工作。一般是由其中的一个节点故障导致的。一个节点
故障会导致邻近的2～3个节点（一般为后续）无法通信，因此将其逐一与总线脱离，如某节
点脱离后总线能恢复正常，说明该节点故障；
3）集中供电的RS-485系统在上电时常常出现部分节点不正常，但每次又不完全一样。
这是由于对RS-485的收发控制端TC设计不合理，造成微系统上电时节点收发状态混乱从而
导致总线堵塞。改进的方法是将各微系统加装电源开关然后分别上电；
4）系统基本正常但偶尔会出现通信失败。一般是由于网络施工不合理导致系统可靠性
处于临界状态，最好改变走线或增加中继模块。应急方法之一是将出现失败的节点更换成性
能更优异的芯片；
5）因MCU故障导致TC端处于长发状态而将总线拉死一片。提醒读者不要忘记对TC
端的检查。
6）尽管RS-485规定差模电压大于200mV即能正常工作。但实际测量：一个运行良好
的系统其差模电压一般在 1.2V左右（因网络分布、速率的差异有可能使差模电压在0.8~1.5V 范围内）。
参考资料
《Serial Port Complete 》Jan Axelson 2001年5月
RS-232C、RS-422、RS-485串口引脚定义
RS-232C、RS-422、RS-485串口引脚定义 从前面的内容中，知道了串口外形，就可以继续了解其每个引脚的定义，这是做线的基础。无论是RS-232C、RS-422，还是RS-485，串口接口的外形、尺寸都是相同的，部件间可以通用互换，但其引脚的定义却各不相同，因此要了解串口做线，首先要知道串口各引脚的定义。 观察一个标准的串口，会发现串口无论是9针的标准串口物理外形（如图3.4所示），还是25针串口物理外形（如图3.6所示），如果横着看，都显示两排引脚。除了两排引脚这一特征之外，还有就是无论是公头，还是母头，两个引脚的外围呈现一边大、一边小的“等腰梯形”的形状（俗称“D形”）。9针引脚中，大的一边有5个引脚，小的一边有4个引脚。 本章除非专门说明，否则所有引脚线序都是指串口外侧的线序，各引脚编号及意义如图3.40所示。 根据图3.40的引脚顺序号，如果是作为RS-232C接口，则各引脚定义如表3.2所示。 表3.2 RS-232C引脚意义表 各引脚的电气特性为： 在TxD和RxD上，逻辑“1”为-3V~-15V；逻辑“0”为+3V~+15V。 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上，信号有效为+3V~+15V；信号无效为-3V~-15V。 对于数据信号，逻辑“1”为低于-3V，逻辑“0”为高于+3V；对于控制信号，接通ON为低于-3V；断开OFF为高于+3V；-3V~+3V、低于-15V、高于+15V都表示电压无意义。 作为RS-232C接口，其各引脚由标准文档进行定义，所以也可以称为“标准引脚定义”。而作为RS-422和RS-485接口，则没有“标准”引脚定义的说法，因为RS-422和RS-485连通常的标准接口也没有，具体采用什么接口，接口中使用哪些引脚，完全取决于设备设计生产商自己的定义。不过，作为RS-422和RS-485标准本身，定义了按照这两个标准进行通信时，所必须提供的信号线，
串口RS232__485的9针引脚定义
RS485接口定义 rs485有两种，一种是半双工模式，只有DATA+和DATA-两线，另一种是全双工模式，有四线传输信号：T＋，T－，R＋，R-。全双工模式时可认为是rs422。 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-)、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、 A 、 B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为(只接收不发送): "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的：”485＋，485－” rs485四线一般定义为： "Y,Z,A, B," 具体还要根据厂家的使用信号针脚而定，有的使用了RTS或DTR 等针脚的485信号 DB9(RS485)接口针脚定义 １脚为数据Ａ，２脚为数据Ｂ，５脚为地。
RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于： RS-422有4根信号线：两根发送（Y、Z）、两根接收（A、B）。由于RS-422的收与发是分开的，所以可以同时收和发（全双工）。RS-485有2根信号线：发送和接收都是A和B。 由于RS-485的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发（半双工）。 * 能否将RS-422的Y-A短接作为RS-485的A，将RS-422的Z-B短
接作为RS-485的B呢？ 回答：不一定。条件是RS-422必须是能够支持多机通信的。波士电子的所有接口转换器的RS-422口都能够支持全双工多机通信，所以可以这样简单转换为RS-485。 RS-485（或 RS-422）通信建议一定要接地线，因为 RS-485（或 RS-422）通信要求通信双方的地电位差小于 1V。即：半双工通信接 3 根线（+A、—B、地），全双工通信接 5 根线（+发、—发、+收、—收、地）。为了安全起见，建议通信机器的外壳接大地。 接线及引脚分配 RS-485的+A接对方的+A、—B接对方的—B、GND(地)接对方的 GND(地)。 RS-422 的接线原则：“+发”接对方的“+收”、“—发”接对方的“—收”、“+收”接对方的“+ 发”、“—收”接对方的“—发”、GND(地)接对方的 GND(地)。 一定要将GND（地）线接到对方的GND（地），除非确保通信双方都已经良好共地。
RS485总线接口引脚定义及说明
RS485总线标准是工业中（考勤，监控，数据采集系统）使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口，支持多点连接，允许创建多达32个节点的网络；最大传输距离1200m，支持1200 m时为100kb/s的高速度传输，抗干扰能力很强，布线仅有两根线很简单。 RS485通信网络接口是一种总线式的结构，上位机（以个人电脑为例）和下位机（以51系列单片机为例）都挂在通信总线上，RS485物理层的通信协议由RS485标准和51单片机的多机通讯方式。由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。 下面介绍以下rs485通讯接口定义的标准 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-) 、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、A 、B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为: "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的：”485＋，485－” rs485四线一般定义为： "Y,Z,A, B," 一般rs485协议的接头没有固定的标准，可能根据厂家的不同引脚顺序和管脚功能可能不尽相同，但是官方一般都会提供产品说明书，用户可以查阅相关 rs485管脚图定义或者引脚图 上图中rs232转rs485电路中hin232（max232可以起到同样的作用但是要贵一点）起到转
换pc端rs232接口电平的作用，然后把信号由max485这个芯片转换成485电平由AB两根线输出，如果接上双绞线信号rs485总线接口的信号的通信距离至少是1千米远。
RS485接线的正确原理图
RS232 通讯原理 ? RS485通讯原理？RS422 是什么？ RS485接线的正确原理图常见的RS485错误接线 RS-232是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为 TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 备注：以上是官方的专业描述，看不懂没有关系，大致有个印象就可以了，有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究，我再用通俗的语言补充描述一下。 RS232通讯的基础知识： RS232通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备（控制器）进行通讯的方式。 通讯距离：9600波特率下建议在13米以内。 通讯速率（波特率Baud Rate）：缺省常用的是9600 bps，常见的还有1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大，传输速度越快，但稳定的传输距离越短，抗干扰能力越差。
RS485连接线的原理
RS-485通讯线制作、连接 电脑没有485接口，如果需要多台联网或远距离通讯，可用RS-232/RS-485转换模块转换成485接口，用485连接线与机具连接即可，如图2.7。 485通讯使用两条线，采用差模传输，其中一条定义为正，一条定义为负，按照如下关系制作485通讯线： 转换卡的接口都标有DATA+、DATA-，将机具485接口与转换卡接口按照上述对应关系连接即可。 伊时利产品的常用的转换卡1脚为负，2脚为正，则通讯线实物连接如下图： RS485通讯线示意图如下： DB9接口1脚接水晶头的1脚，2脚接水晶头的2脚。 RS-485网络接线方法 当使用多台设备时，需要用485网络联网，总线使用5类以上屏蔽线中的一组双绞线，按照485接线方法，将设备接入总线。注意：网络中机具不能有重复编号，否则无法通讯。 485网络要求 1．网络线建议使用五类或超五类带屏蔽层的双绞线，屏蔽层用作系统地线，可减少电磁干扰、共模干扰，提高系统的可靠性。 2．因485的收发器规定共模电压在-7V 至+12V 之间才能正常工作，超出此范围会影响通讯，严重的会损坏通讯接口。所以必须接系统地，可利用网线中的屏蔽层或另一组双绞线作系统地线，Data+ Data+ Data- Data- DB9端接电脑串口 RJ45水晶头接机具 图2.5
将机具、电脑等网络中的设备地连接在一起，并由一点可靠地接入大地。 3．通信线尽量远离高压电线，不要与电源线并行，更不能捆扎在一起。 4．总线到每个终端的分支线长度应尽量短，一般不要超出5米。分支线如果没有接终端，会有反射信号，对通讯产生较强的干扰，应将其去掉。 5．在同一个网络系统中，使用同一种电缆，尽量减少线路中的接点。接点处确保焊接良好，包扎紧密，避免松动和氧化。保证一条单一的、连续的信号通道作为总线。 ６．有效长度最长１２００米
RS232转RS485电路图
自制无源RS232-485转换器一、RS-232、RS-422与RS-485的简单介绍
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的。RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。其传送距离最大约为15米，最高速率为20kb/s，并且RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的。所以，RS232只适合于本地通讯使用。 RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到1200米（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用
范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以RS作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。 二、自制RS232-485转换器 电路图： RS232-485转换器主要包括了电源、232电平转换、485电路三部分。本电路的232电平转换电路采用了NIH232或者也可以直接使用MAX232集成电路，485电路采用了MAX485集成电路。为了使用方便，电源部分设计成无源方式，整个电路的供电直接从PC机的RS232接口中的DTR（4脚）和RTS（7脚）窃取。PC串口每根线可以提供大约9mA的电流，因此两根线提供的电流足够供给这个电路使用了。经实验，本电路只使用其中一条线也能够正常工作。使用本电路需注意PC程序必须使串口的DTR和RTS输出高电平，经过D3稳压后得到VCC，经过实际测试，VCC电压大约在4.7V左右。因此，电路中要说D3起的作用是稳压还不如说是限压功能。 MAX485是通过两个引脚RE（2脚）和DE（3脚）来控制数据的输入和输出。当RE为低电平时，MAX485数据输入有效；当DE为高电平时，MAX485数据输出有效。在半双工使用中，通常可以将这两个脚直接相连，然后由PC或者单片机输出的高低电平就可以让MAX485在接收和发送状态之间转换了。由于本电路DTR和RTS都用于了电路供电，因此使用TX线和HIN232的另外一个通道及Q1来控制MAX485的状态切换。平时NIH232的9脚输出高电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE 和DE为低电平而处于数据接收状态。当PC机发送数据时，NIH232的9脚输出低电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为高电平而处于数据发送状态。
RS232-422-485接口定义
RS232接口 RS232接口是1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（D TE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。 该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。随着设备的不断改进，出现了代替DB25的D B9接口，现在都把RS232接口叫做DB9。 RS-232是现在主流的串行通信接口之一。 由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点： （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。 （2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在“南方的老树51 CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 （4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。 接口定义 RS232（DB9） 1 DCD 载波检测 2 RXD 接收数据 接口说明 3 TXD 发送数据 4 DTR 数据终端准备好 5 SG 信号地 6 DSR 数据准备好 7 RTS 请求发送 8 CTS 清除发送 9 RI 振铃提示 接口电平 RS232采用负逻辑电平： -15~-3：逻辑1；
+15~+3：逻辑0； 电压值通常在7V左右 RS-422 RS-422接口是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A 标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS422接口基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 RS422接口标准全称是“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。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS422接口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是10×4k+100Ω（终接电阻）。RS422接口四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）。 RS422接口的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。 RS422接口需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 下面是关于RS-422线的接法： 25 Pin of RS-422 9 Pin of RS-422 SD-A 15(线号) 3(线号) R- RD-B 22(线号) 2(线号) T- SD-B 14(线号) 7(线号) R+ RD-B 21(线号) 8(线号) T+ 表格 4线制的RS-422 注意： 如果RS-422为两线制，那么R-和T-就在一根线上，R+和T+也同样在一根线上。计算机侧 RS422 串行通信接口的插口是 25 针公插： RS485接口 RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。RS485 有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结
RS232和RS485正确接线原理图
RS232和RS485接线的正确原理图 RS-232是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为 TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。 备注：以上是官方的专业描述，看不懂没有关系，大致有个印象就可以了，有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究，我再用通俗的语言补充描述一下。 RS232通讯的基础知识： RS232通讯又叫串口通讯方式。是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备（控制器）进行通讯的方式。 通讯距离：9600波特率下建议在13米以内。 通讯速率（波特率Baud Rate）：缺省常用的是9600 bps，常见的还有1200 2400 4800 19200 38400等。波特率越大，传输速度越快，但稳定的传输距离越短，抗干扰能力越差。 备注：一般台式机会自带1-2个串口插座（公头（9针插头上带针的俗称公头，带针孔的俗称母头）），现在的笔记本一般不带串口插座，可以购买USB串口转换器，具体请参考怎样使用USB串口转换器？
RS-485总线收发实验要点
RS-485总线收发实验 在本章节，我们将介绍RS-485总线的使用。本实验一共需要两块神舟IV号STM32开发板，一块作为RS485的发送端，另一块作为RS485的接收端，接收总线上的数据。本节分为 如下几个部分： 1 RS-485总线实验的意义与作用 2实验原理 3软件设计 4硬件设计 5下载与验证 6实验现象 意义与作用 前面两个例程，我们分别讲解了串口printf实验和串口中断收发实验，对RS232串口原理及其应用有了一定的了解，但是由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以 下四点： （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。 （2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 （4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。 针对RS232接口的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一， 它具有以下特点： （1）RS-485的电气特性：逻辑"1"以两线间的电压差为+（2—6）V表示；逻辑"0"以两线间的电压差为-（2—6）V表示。接口信号电平比RS-232降低了，就不易损坏接口电 路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。 （2）RS-485的数据最高传输速率为10Mbps（实际取决于RS485接口芯片和电路）。（3）RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 （4）RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连 接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地 建立起设备网络。 （5）因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线（我们一般叫AB线），所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 基于以上原因，RS485总线在工业控制行业应用非常广泛，适合分散的，远距离（上千米）的多点通信，这是RS232所不能实现的，因此，通过使用STM32开发板实现RS485的通信，我们可以了解RS485总线的应用和基本原理，搭建RS485通信网络。 实验原理 RS-485总线简介
rs485总线接口通讯协议定义标准以及管脚引脚
rs485总线接口通讯协议定义标准以及管脚引脚 [日期:2009-01-01 ] [来源:net 作者:佚名] [字体：大中小] (投递新闻) RS485总线标准是工业中（考勤，监控，数据采集系统）使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口，支持多点连接，允许创建多达32个节点的网络；最大传输距离1200m，支持1200 m时为100kb/s的高速度传输，抗干扰能力很强，布线仅有两根线很简单。 RS485通信网络接口是一种总线式的结构，上位机（以个人电脑为例）和下位机（以51系列单片机https://www.360docs.net/doc/ef2345455.html,为例）都挂在通信总线上，RS485物理层的通信协议由RS485标准和51单片机的多机通讯方式。由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。 下面介绍以下rs485通讯接口定义的标准 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-) 、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、A 、B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为:
"A, B"或"Date+,Date-" 即常说的：”485＋，485－” rs485四线一般定义为： "Y,Z,A, B," 一般rs485协议的接头没有固定的标准，可能根据厂家的不同引脚顺序和管脚功能可能不尽相同，但是官方一般都会提供产品说明书，用户可以查阅相关rs485管脚图定义或者引脚图
rs-485接口定义
rs-485b就是RS485的通信协议低电平数据接收端 1. RS-485的电气特性：逻辑"1"以两线间的电压差为+（2-6） V表示；逻辑"0"以两线间的电压差为-（2-6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。 2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针） RS485接口定义图 1 连接主机端的RS485接口。 ----信号定义如下： ----RS485接口 --------信号含义 ---- 3 -----------B RXD- 接收数据 ---- 4 ------------A RXD+ 接收数据 ---- 5------------ Y TXD+ 发送数据 ---- 7------------ Z TXD- 发送数据 2-连接从机端的RS485接口。 ----信号定义如下： ----RS485接口--------- 信号含义 ---- 3------------ Z TXD- 发送数据 ---- 4------------ Y TXD+ 发送数据 ---- 5------------ A RXD+ 接收数据 ---- 7------------ B RXD- 接收数据 接口如果连接主机，那么该信号位置为3脚，接口如果连接从机，那么该信号位置为7脚。
串口RS232__485引脚定义
RS4８5接口定义 rs４85有两种,一种就是半双工模式,只有DATＡ+与DＡTA—两线,另一种就是全双工模式,有四线传输信号:Ｔ＋,T－,R＋,Ｒ－。全双工模式时可认为就是rs４22。 １。英式标识为TＤA(—) 、TDＢ(+) 、ＲDＡ(-)、RDB(+) 、ＧND 2.美式标识为Y 、Z 、 A 、 B 、ＧNＤ 3.中式标识为TＸD(+)/A 、TXD(－)／B 、RXD(—) 、RXD(+)、ＧND ｒｓ４85两线一般定义为(只接收不发送): "A, B"或＂Ｄate+,Datｅ—" 即常说得:”485+,４85-" rs4８5四线一般定义为: ”Y,Ｚ,A, B," 具体还要根据厂家得使用信号针脚而定,有得使用了ＲTS或DT Ｒ等针脚得4８5信号 DB9(RS485)接口针脚定义
１脚为数据A,2脚为数据B,５脚为地、 RS－４２2得电气性能与RS—４85完全一样。主要得区别在于: RＳ—42２有4根信号线:两根发送(Y、Z)、两根接收(A、B)。由于RS－４22得收与发就是分开得,所以可以同时收与发(全双工)。 RS—485有2根信号线:发送与接收都就是A与B。 由于ＲS—485得收与发就是共用两根线所以不能够同时收与发(半双工)、
* 能否将RS-422得Y－A短接作为RＳ-485得A,将ＲＳ－4２2 得Z－B短接作为RＳ—485得B呢？ 回答:不一定。条件就是RＳ－422必须就是能够支持多机通信得。波士电子得所有接口转换器得RS－４２2口都能够支持全双工多机通信,所以可以这样简单转换为RS－４85。 RＳ-48５(或 RＳ—422)通信建议一定要接地线,因为 RS－4８ 5(或ＲS—422)通信要求通信双方得地电位差小于1Ｖ。即:半双工通信接 3 根线(+A、—B、地),全双工通信接５根线(+发、—发、+收、—收、地)。为了安全起见,建议通信机器得外壳接大地。 接线及引脚分配 ＲS—48５得+A接对方得+A、—B接对方得—B、GND(地)接对方得ＧND(地)。 RS-42２得接线原则:“+发”接对方得“+收”、“-发"接对方得“—收”、“+收”接对方得“＋发"、“—收”接对方得“—发”、ＧND(地)接对方得GNＤ(地)。 一定要将ＧND(地)线接到对方得GND(地),除非确保通信双方都已经良好共地。 RＳ2３２(DＢ9)引脚定义:
通讯接口RS485的EMC设计方案
通讯接口RS485的电磁兼容设计方案 -----本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成 一.原理图设计方案 1. RS485接口6KV防雷电路设计方案 图1 RS485接口防雷电路 接口电路设计概述： RS485用于设备与计算机或其它设备之间通讯，在产品应用中其走线多与电源、功率信号等混合在一起，存在ＥＭＣ隐患。 本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计，从设计层次解决EMC 问题。 电路EMC设计说明： （1）电路滤波设计要点： L1为共模电感，共模电感能够对衰减共模干扰，对单板内部的干扰以及外部的干扰都能抑制，能提高产品的抗干扰能力，同时也能减小通过429信号线对外的辐射，共模电感阻抗选择范围为120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz，典型值选取1000Ω/100MHz； C1、C2为滤波电容，给干扰提供低阻抗的回流路径，能有效减小对外的共模电流以同时对外界干扰能够滤波；电容容值选取范围为22PF~1000pF，典型值选取100pF；若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求，那么差分线对地的两个滤波电容需要考虑耐压；当电路上有多个节点时要考虑降低或去掉滤波电容的值。 C3为接口地和数字地之间的跨接电容，典型取值为1000pF， C3容值可根据测试情况进行调整；
（2）电路防雷设计要点： 为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准，共模6KV，差摸2KV的防雷测试要求，D4为三端气体放电管组成第一级防护电路，用于抑制线路上的共模以及差模浪涌干扰，防止干扰通过信号线影响下一级电路；气体放电管标称电压VBRW要求大于13V，峰值电流IPP要求大于等于143A；峰值功率WPP要求大于等于1859W； PTC1、PTC2为热敏电阻组成第二级防护电路，典型取值为10Ω/2W；为保证气体放电管能顺利的导通，泄放大能量必须增加此电阻进行分压，确保大部分能量通过气体放电管走掉； D1~D3为TSS管（半导体放电管）组成第三级防护电路，TSS管标称电压VBRW要求大于8V，峰值电流IPP要求大于等于143A；峰值功率WPP要求大于等于1144W； 接口电路设计备注： 如果设备为金属外壳，同时单板可以独立的划分出接口地，那么金属外壳与接口地直接电气连接，且单板地与接口地通过1000pF电容相连； 如果设备为非金属外壳，那么接口地PGND与单板数字地GND直接电气连接。 二. PCB设计方案 1. RS485接口电路布局 图1 RS485接口滤波及防护电路布局 方案特点： （1）防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐，按照先防护后滤波的规则，走线时要尽量避免走线曲折的情况； （2）共模电感与跨接电容要置于隔离带中。 方案分析： （1）接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件；
RS485引脚定义
RS485有两种，一种是半双工模式，只有DATA+和DATA-两线，另一种是全双工模式，有四线传输信号：T＋，T－，R＋，R-。全双工模式时可认为是rs422。 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-) 、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、A 、B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为: "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的：”485＋，485－” rs485四线一般定义为: "Y,Z,A, B," 具体还要根据厂家的使用信号针脚而定，有的使用了RTS或DTR等针脚的485信号 DB9(RS485)接口针脚定义 １脚为数据Ａ，２脚为数据Ｂ，５脚为地。 RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于： RS-422有4根信号线：两根发送（Y、Z）、两根接收（A、B）。由于RS-422的收与发是分开的，所以可以同时收和发（全双工）。 RS-485有2根信号线：发送和接收都是A和B。由于RS-485的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发（半双工）。 能否将RS-422的Y-A短接作为RS-485的A，将RS-422的Z-B短接作为RS-485的B呢？ 回答：不一定。条件是RS-422必须是能够支持多机通信的。波士电子的所有接口转换器的RS-422口都能够支持全双工多机通信，所以可以这样简单转换为RS-485。 RS-485（或RS-422）通信建议一定要接地线，因为RS-485（或RS-422）通信要求通信双方的地电位差小于1V。即：半双工通信接 3 根线（+A、—B、地），全双工通信接 5 根线（+发、—发、+收、—收、地）。为了安全起见，建议通信机器的外壳接大地。
RS485通信原理1.
典型的串行通讯标准是RS232和RS485,它们定义了电压,阻抗等,但不对软件协议给予定义,区别于RS232, RS485的特性包括: 1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。 2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。 3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。 4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。 因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔,与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9(针。 RS485编程 串口协议只是定义了传输的电压,阻抗等,编程方式和普通的串口编程一样RS-232与RS-422之间转换原理和接法 通常我们对于视频服务器、录像机、切换台等直接播出、切换控制主要使用串口进行,主要使用到RS-232、RS-422与RS-485三种接口控制。下面就串口的接口标准以及使用和外部插件和电缆进行探讨。