RS485物理层不是通信协议RS物理层有许多通信协议，如：MODBUS,西门子的PROFIBUS DP , PA, MPI ,PPI ,等等。RS485是一种电平RS232，RS422通常用作工业控制。RS485和RS232只是物理介质(不同电平)的差异，常用的协议是Modbus协议。通信接口标准。rs-485采用双线模式实现真正的多点通信。协议的话有hdlc，modbus等。RS485不是协议，是总线标准，半双工，差分信号，AB端压差决定传输的数据是1还是0。实际传输采用多种协议，也可自定协议。

众所周知，我们通常使用串口进行通信，但这种串口只适合连接两个设备，因此存在许多不便（如一对多通信），限制了串行数据的收发。此时，我们可能需要使用485通信协议。RS除了485，常见的还有RS232和RS422。

RS485、RS232、RS422各协议简介

RS485：2线式(A、B)、半双工、点对多主从通信(4线只能点对点淘汰)

RS485采用差分信号负逻辑，最多可在同一总线连接32个节点。缺点是共模干扰问题和EMI问题。

RS232：3线制(RXD、TXD、GND)、全双工、点对点通信(因点对点通信而无法联网，导致出现RS485)

RS232是电脑上的异步传输接口COM有九个引脚(DB-9)或25个引脚(DB-25)型态出现。RS232-C数据传输速率为50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400波特。

RS422:4线系统，全双工，点对多主从通信(实际上有信号地线，共5条线)

RS422标准全称为平衡电压数字接口电路的电气特性。多个接受节点可连接在同一传输线上，最多可连接256个节点。

RS485、RS232、RS422的区别

1、通讯距离

RS232口最大通信距离为15米，RS422/485最大通信距离为1200米。

2.连接设备的数量

RS232只能连接一个设备，RS485可连接多个设备。

3.这三个端口的定义

RS232是D形9针的标准接口，连接设备接口的信号定义相同。

而RS422/RS485为非标准接口，一般为15针串行接口(也有9针接口)，每台设备的引脚定义不同。此外，需要注意的是，RS422和RS485也有区别：RS422为4线制，全双工模式；RS485为两线制，半双工模式。

RS-232、RS-422与RS-485是串行数据接口标准，RS-232是PC串行接口在机器和通信中应用最广泛。RS-232被定义为在低速串行通信中增加通信距离的单端标准。RS-232采用不平衡传输，即所谓单端通信，而RJ45接口通常用于数据传输，最常见的应用是网卡接口。

9针RS232串口线序(DB9)

1 CD 载波侦测(Carrier Detect)

2 RXD 接收数据(Receive)

3 TXD 发送数据(Transmit)

4 DTR 数据终端准备(Data Terminal Ready)

5 GND 地线(Ground)

6 DSR 数据准备好(Data Set Ready)

7 RTS 请求发送(Request To Send)

8 CTS 清除发送(Clear To Send)

9 RI 振铃指示(Ring Indicator)

至于哪一个是1，我们要看具体的线材，分为交叉和直接两种接法(下图为普通接口图，一般位置为1234):

RS232，RS485的特性区别

1、RS485电气特性：首先，逻辑简单，易于表达。逻辑1表示2-6V逻辑0表示电压值-2-6V电压值。接口不易损坏，耐用。并且可以与TTL兼容，使用方便，方便。

2、RS485数据最高传输率为10Mbps。

3、 RS485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合，提高了抗共模干能力，即具有很好的抗外部干扰能力。

4、 RS485接口的最大传输长度是3900英尺，但实际上应该能够达到 2900M，并且RS232-C接口只能有一个发生器与它连接，称为单站能力。但是RS它可以在总线上连接到其他128个发生器。这叫多站能力，所以用户可以用一个RS设备网络的建立非常简单。

并且RS485具有很好的抵抗外部干扰的能力。正是因为它有很长的传输距离和多站能力，它在工业上得到了广泛的响应。正是由于RS一般来说，由485接口组成的半双工网络需要两条线，也正因为如此RS485接口采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9芯插头座，智能终端RS485接口采用DB-9孔，连接键盘的键盘接口RS485采用DB-9针。

RS232与RS转换原理和接法在422之间

大多数时候，我们在日常生活中使用串口接口进行视频、视频、换台等直接播放和切换控制，绝大多数使用RS232、RS422与RS485这三种。之后我们要讲的是串口的规定，我们会分别阐述使用的部件和电缆。

RS232、RS422与RS485标准只是关于接口电气特性的标准，不关系插件、电缆和协议。基于这一要求，我们的用户可以建立我们的高级通信协议。

RS232、RS422和RS485都属于串行数据接口，都是由EIA颁发的，RS1962年颁发的232。RS422完全是RS为了改进232RS232通信长度不够，效率低，RS422规定了将传输速率提高到10的平衡通信接口Mbps，传输长度提高到3900英尺，速率小于100英尺Kbps在平衡总线上连接十个接收器

RS-232、RS-422、RS-485是串行数据接口标准，USB也属于串行接口标准。USB它是我们经常使用的界面，工业控制领域基本上已经被使用RS-232、RS-422、RS-485占领，逐渐演变为工控领域的输血管道。

随着20世纪80年代初单片机技术的快速发展，世界仪器市场很快被智能仪器垄断，因为企业在仪器选择阶段有一个必要的条件：具有网络通信接口。最初，仪器设备通过数据模拟信号输出简单的过程量，然后通过RS232实现点对点通信，但是RS232联网无法实现，联网RS485解决网络问题。

RS-232标准

RS-232是由EIA最早制定的串行数据通信接口标准(美国电子工业联盟)并不叫RS232，而是叫做EIA-RS-232（RS表示推荐标准Recommended Standard）。它是保证不同厂家产品兼容、顶部连接电缆、机械、电气特性、信号功能和传输的工业标准。

RS232仅针对点对点通信而定义的单端全双工接口，就是一个驱动器连接着一个接收器，反过来也是一个接收器连接着一个驱动器。所以RS232驱动器和接收器需要底线连接，为信号发送和接收提供共同参考。

RS最大电缆长度一般限制在30米左右，RS232想通过高信号振幅获得抗噪性，所以它的逻辑0总线电压是 3V~ 15V，逻辑1总线电压-3V~-15V，而 3V~-3V范围没有确定。RS232规定最大信号速率19.8kbps、最大压摆率30V/μs，但现代收发器可以通过降低总线电压的振幅来支持高达1Mbps数据速率。

RS232可以使用1~两个数据通道，每个通道包含收发信号对，单通道需要软件流控，而双通道一个通道发送数据，另一个通道控制信号交换。RS以下缺点突出了232的接口特性：

传输距离非常有限。

2.驱动器和接收器的共同传输容易产生共模干扰，抗噪能力很弱。

3.传输速率低。

4.接口信号电平高，容易损坏接口电路芯片。

RS-485标准

RS-485在两条导线信号中使用差分信号传输，施加54Ω两条导线之间的差分总线摆幅可达1.5V。

RS485支持多点拓扑，可达到32个单位负荷，每条总线可发送和接收数据可分为半双工和全双工两类。半双工时两条跨线，一个节点发送数据，一个节点接收数据。全双工时4条跨线使用两个信号对，一个信号对可以将主节点驱动器连接到多个从节点接收器，另一个信号对可以将从节点的驱动器连接到主节点的接收器。所以RS485的拓扑允许广播数据，也可以寻址到任意特定的节点。

RS485的线缆长度可以达到1200米，传输速率可以达到10Mbps，但距离和传输速率是鱼和熊掌不可兼得的状态，但传输距离达到一定距离时，传输速率也会相应的降低。

相较于RS232，RS485的接口信号电平更低，更不容易损坏接口电路，可以方便的与TTL电路相连接。RS485允许接更多的收发器，传输速率更高，传输距离更远，并且可以进行联网管理。

RS485通信连接方式

RS485布线时一般采用多股屏蔽的双绞线，这样RS485的差分通信的抗干扰性更好，同时也要避免RS485的总线和强电一起走。如果采用普通的电线很又可能会导致通信不上。

R485连接的每台控制器必须手牵手地串联下去，如果采用星型连接、树状连接很又可能因为干扰过大而通信不顺畅，甚至无法通信。​​

串口通讯是电气工程师面对的最基本的一个通讯方式，RS-232是其中最简单的一种。很多初学者往往搞不清楚UART和RS-232、RS-422、RS-485的联系和区别，本文将谈谈这几个概念的理解，帮助大家理清它们之间的关系。

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。

1

UART是什么

UART是通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART，是一种异步收发传输器,是设备间进行异步通信的关键模块。UART负责处理数据总线和串行口之间的串/并、并/串转换，并规定了帧格式；通信双方只要采用相同的帧格式和波特率，就能在未共享时钟信号的情况下，仅用两根信号线（Rx 和Tx）就可以完成通信过程，因此也称为异步串行通信。

若加入一个合适的电平转换器，如SP3232E、SP3485，UART 还能用于RS-232、RS-485 通信，或与计算机的端口连接。UART 应用非常广泛，手机、工业控制、PC 等应用中都要用到UART。

UART使用的是异步，串行通信。

串行通信是指利用一条传输线将资料一位位地顺序传送。特点是通信线路简单，利用简单的线缆就可实现通信，降低成本，适用于远距离通信，但传输速度慢的应用场合。

异步通信以一个字符为传输单位，通信中两个字符间的时间间隔多少是不固定的，然而在同一个字符中的两个相邻位间的时间间隔是固定的。

数据传送速率用波特率来表示，即每秒钟传送的二进制位数。例如数据传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位（1个起始位，7个数据位，1个校验位，1个结束位），则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特。

数据通信格式如下图：

其中各位的意义如下：

起始位：先发出一个逻辑”0”信号，表示传输字符的开始。
数据位：可以是5~8位逻辑”0”或”1”。如ASCII码（7位），扩展BCD码（8位）。小端传输
校验位：数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)
停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。
空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。

注：异步通信是按字符传输的，接收设备在收到起始信号之后只要在一个字符的传输时间内能和发送设备保持同步就能正确接收。下一个字符起始位的到来又使同步重新校准（依靠检测起始位来实现发送与接收方的时钟自同步的）

2

RS-232标准

RS-232是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号。RS-232是对电气特性以及物理特性的规定，只作用于数据的传输通路上，它并不内含对数据的处理方式。需要说明一下,很多人经常把RS-232、RS-422、RS-485 误称为通讯协议,这是很不应该的，其实它们仅是关于UART通讯的一个机械和电气接口标准（顶多是网络协议中的物理层面）。

该标准规定采用一个25 个脚的DB-25 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。后来IBM的PC 机将RS-232 简化成了DB-9 连接器，从而成为今天的事实标准。而工业控制的RS-232 口一般只使用RXD（2）、TXD（3）、GND（5） 三条线。

早期由于PC都带有RS-232接口，所以我们需要使用UART时，都选择RS-232。但是现在个人电脑，不光是笔记本，包括台式机都不再带有RS-232的接口，大家看到电脑主板上面没有DB9的接口。所以现在开发板都选择TTL的UART，或者直接UART转USB做在开发板上。

嵌入式里面说的串口，一般是指UART口， 但是我们经常搞不清楚它和COM口的区别, 以及RS232, TTL等关系, 实际上UART,COM指的物理接口形式(硬件), 而TTL、RS-232是指的电平标准(电信号).

UART有4个pin（VCC, GND, RX, TX）, 用的TTL电平, 低电平为0(0V)，高电平为1（3.3V或以上）。

3

RS-485/ RS-422标准

RS-232接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。于是，为了解决这个问题，一个新的标准RS-485产生了。RS-485的数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。

通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。

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、两根接收。由于RS-422 的收与发是分开的所以可以同时收和发（全双工），也正因为全双工要求收发要有单独的信道，所以RS-422适用于两个站之间通信，星型网、环网，不可用于总线网；RS-485 只有2 根信号线，所以只能工作在半双工模式，常用于总线网。

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，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。

4.RS-485最大的通信距离约为1219M，最大传输速率为10Mb/S，传输速率与传输距离成反比，在100Kb/S的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。

由于RS-232 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下几点：

（1） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路芯片，又因为232电平与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。现在由于采用了新的UART芯片，波特率达到115.2Kbps（1.832M/16）；

（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 米，实际上也只能用在15 米左右；

（5） RS-232 只容许一对一的通信，没有考虑构成串行总线。(这点很重要，在很多控制场景，是一控多，如果主设备都需要跟从设备点对点通信，那现场布线成蜘蛛网了)

非平衡型串行通信接口RS-423，RS-449

平衡型串行通信接口RS-422

RS-422（EIA RS-422-A Standard）是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422使用差分信号，RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号，对比RS-232，它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。

4

RS-232与RS-485对比

1、抗干扰性：RS485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰性好。RS232 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。

2、传输距离：RS485 接口的最大传输距离标准值为 1200 米（9600bps 时），实际上可达 3000 米。RS232 传输距离有限，最大传输距离标准值为 50 米，实际上也只能用在 15 米左右。

3、通信能力：RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器，用户可以利用单一的 RS-485 接口方便地建立起设备网络。RS-232只允许一对一通信。

4、传输速率：RS-232传输速率较低，在异步传输时，波特率为 20Kbps。RS-485 的数据最高传输速率为 10Mbps 。

5、信号线：RS485 接口组成的半双工网络，一般只需二根信号线。RS-232 口一般只使用 RXD、TXD、GND 三条线 。

6、电气电平值：RS-485的逻辑"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 。在 RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑"1"，-5- -15V；逻辑"0 " +5- +15V 。

5

RS-422与RS-485对比

RS-485的电气性能与RS-422完全一样。主要的区别在于：

1、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）。

2、RS-485 只有两根数据线：发送和接收都是A 和B。由于RS-485 的收与发是共用两根线，所以不能同时收和发（半双工）。

RS-485标准采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具体规格要求：

接收器的输入电阻RIN≥12kΩ

驱动器能输出±7V的共模电压

输入端的电容≤50pF

在节点数为32个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V（终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关）

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”）

因为RS-485的远距离、多节点（32个）以及传输线成本低的特性，使得EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。

（1） RS-485 的电气特性：发送端：逻辑“0”以两线间的电压差+（2 ~6）V 表示；逻辑“1”以两线间的电压差-（2 ~6）V 表示。接收端：A 比B 高200mV 以上即认为是逻辑“0”，A 比B 低200mV 以上即认为是逻辑“1”；

（2） RS-485 的数据最高传输速率为10Mbps。但是由于RS-485 常常要与PC 机的RS-232 口通信，所以实际上一般最高115.2Kbps。又由于太高的速率会使RS-485 传输距离减小，所以往往为9600bps 左右或以下；

（3） RS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰性好；

（4） RS-485 接口的最大传输距离标准为1200 米（9600bps 时），实际上可达3000米，RS-485 接口在总线上是容许连接多达128 个收发器、即RS-485 具有多机通信功能，这样用户可以利用单一的RS-485 接口方便的建立起网络。因为RS-485 接口组成的半双工网络，一般只需二根信号线，所以RS-485 接口均采用双绞线传输。RS-485 的国际标准并没有规定RS-485 的接口连接器标准、所以采用接线端子或者DB-9、DB-25 等连接器都可以。

在使用RS-485 接口时，对于特定的传输线径，从发生器到负载其数据信号传输所容许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG 铜芯双绞电话电缆（线径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100 欧时所得出的。（引自GB11014-89 附录A）。当数据信号速率降低到90Kbit/S 以下时，假定最大容许的信号损失为6dBV 时，则电缆长度被限制在1200m。实际上，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆，则取得的最大电缆长度是不相同的。例如：当数据信号速率为600Kbit/S 时，采用24AWG 电缆，最大电缆长度是200m，若采用19AWG电缆（线径为0.91mm）则电缆长度将可以大于200m；若采用28AWG 电缆（线径为0.32mm），则电缆长度只能小于200m。

RS-485的远距离通信建议采用屏蔽电缆，并且将屏蔽层作为地线。

6

影响RS-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素

1、在通信电缆中的信号反射

在通信过程中，有两种信号因素导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。

阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射，如图所示。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。

从理论上分析，在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻，就再也不会出现信号反射现象。但是，在实现应用中，由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关，特性阻抗不可能与终端电阻完全相等，因此或多或少的信号反射还会存在。

引起信号反射的另一个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。

信号反射对数据传输的影响，归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器，使接收器收到了错误的信号，导致CRC校验错误或整个数据帧错误。

在信号分析，衡量反射信号强度的参数是RAF（Refection AttenuationFactor反射衰减因子）。它的计算公式如式（1）。

RAF=20lg(Vref/Vinc) （1）

式中：Vref—反射信号的电压大小；Vinc—在电缆与收发器或终端电阻连接点的入射信号的电压大小。

具体的测量方法如图3所示。例如，由实验测得2.5MHz的入射信号正弦波的峰-峰值为+5V，反射信号的峰-峰值为+0.297V，则该通讯电缆在2.5MHz的通讯速率时，它的反射衰减因子为：

RAF=20lg(0.297/2.5)=-24.52dB

要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。在通讯线路中，如何通过加偏置电阻提高通讯可靠性的原理。

2、在通讯电缆中的信号衰减

第二个影响信号传输的因素是信号在电缆的传输过程中衰减。一条传输电缆可以把它看出由分布电容、分布电感和电阻联合组成的等效电路，如图所示。

电缆的分布电容C主要是由双绞线的两条平行导线产生。导线的电阻在这里对信号的影响很小，可以忽略不计。信号的损失主要是由于电缆的分布电容和分布电感组成的LC低通滤波器。PROFIBUS用的LAN标准型二芯电缆（西门子为DP总线选用的标准电缆），在不同波特率时的衰减系数如表1所示。

电缆的衰减系数

3、在通讯电缆中的纯阻负载

影响通讯性能的第三个因素是纯阻性负载（也叫直流负载）的大小。这里指的纯阻性负载主要由终端电阻、偏置电阻和RS-485收发器三者构成。

在叙述EIA RS-485规范时曾提到过RS-485驱动器在带了32个节点，配置了150Ω终端电阻的情况下，至少能输出1.5V的差分电压。一个接收器的输入电阻为12kΩ，整个网络的等效电路如图5所示。按这样计算，RS-485驱动器的负载能力为：

RL=32个输入电阻并联2个终端电阻=（（12000/32）×（150/2））/（12000/32）+（150/2））≈51.7Ω

现在比较常用的RS-485驱动器有MAX485、DS3695、MAX1488/1489以及和利时公司使用的SN75176A/D等，其中有的RS-485驱动器负载能力可以达到20Ω。在不考虑其它诸多因素的情况下，按照驱动能力和负载的关系计算，一个驱动器可带节点的最大数量将远远大于32个。

在通讯波特率比较高的时候，在线路上偏置电阻是很有必要的。偏置电阻的连接方法如图6。它的作用是在线路进入空闲状态后，把总线上没有数据时（空闲方式）的电平拉离0电平，如图7。这样一来，即使线路中出现了比较小的反射信号或干扰，挂接在总线上的数据接收器也不会由于这些信号的到来而产生误动作。

通过下面后例子了，可以计算出偏置电阻的大小：

终端电阻Rt1=Rr2=120Ω；

假设反射信号最大的峰-峰值Vref≤0.3Vp-p，则负半周的电压Vref≤0.15V;终端的电阻上由反射信号引起的反射电流Iref≤0.15/(120||120)=2.5mA。一般RS-485收发器（包括SN75176）的滞后电压值（hysteresis value）为50mV，即：

（Ibias-Iref）×（Rt1||Rt2）≥50mV

于是可以计算出偏置电阻产生的偏置电流Ibias≥3.33mA

+5V=Ibias(R上拉+R下拉+（Rt1||Rt2）) （2）

通过式2可以计算出R上拉=R下拉=720Ω

在实际应用中，RS-485总线加偏置电阻有两种方法：

（1）把偏置电阻平衡分配给总线上的每一个收发器。这种方法给挂接在RS-485总线上的每一个收发器加了偏置电阻，给每一个收发器都加了一个偏置电压。

（2）在一段总线上只用一对偏置电阻。这种方法对总线上存在大的反射信号或干扰信号比较有效。值得注意的是偏置电阻的加入，增加了总线的负载。

7

RS-485总线的负载能力和通讯电缆长度之间的关系

在设计RS-485总线组成的网络配置（总线长度和带负载个数）时，应该考虑到三个参数：纯阻性负载、信号衰减和噪声容限。纯阻性负载、信号衰减这两个参数，在前面已经讨论过，现在要讨论的是噪声容限（Noise Margin）。RS-485总线接收器的噪声容限至少应该大于200mV。前面的论述者是在假设噪声容限为0的情况下进行的。在实际应用中，为了提高总线的抗干扰能力，总希望系统的噪声容限比EIA RS-485标准中规定的好一些。从下面的公式能看出总线带负载的多少和通讯电缆长度之间的关系：

Vend=0.8(Vdriver-Vloss-Vnoise-Vbias)(3)

其中：Vend为总线末端的信号电压，在标准测定时规定为0.2V；Vdriver为驱动器的输出电压（与负载数有关。负载数在5～35个之间，Vdriver=2.4V；当负载数小于5，Vdriver=2.5V；当负载数大于35，Vdriver≤2.3V）；Vloss为信号在总线中的传输过程中的损耗（与通讯电缆的规格和长度有关），由表1提供的标准电缆的衰减系数，根据公式衰减系数b=20lg(Vout/Vin)可以计算出Vloss=Vin-Vout=0.6V(注：通讯波特率为9.6kbps，电缆长度1km，如果特率增加，Vloss会相应增大)；Vnoise为噪声容限，在标准测定时规定为0.1V；Vbias是由偏置电阻提供的偏置电压（典型值为0.4V）。

式（3）中乘以0.8是为了使通信电缆不进入满载状态。从式（3）可以看出，Vdriver的大小和总线上带负载数的多少成反比，Vloss的大小和总线长度成反比，其他几个参数只和用的驱动器类型有关。因此，在选定了驱动器的RS-495总线上，在通信波特率一定的情况下，带负载数的多少，与信号能传输的最大距离是直接相关的。具体关系是：在总线允许的范围内，带负载数越多，信号能传输的距离就越小；带负载数据少，信号能传输的距离就发越远。

8

分布电容对RS-485总线传输性能的影响

电缆的分布电容主是由双绞线的两条平行导线产生。另外，导线和地之间也存在分布电容，虽然很小，但在分析时也不能忽视。分布电容对总线传输性能的影响，主要是因为总线上传输的是基波信号，信号的表达方式只有“1”和“0”。在特殊的字节中，例如0x01，信号“0”使得分布电容有足够的充电时间，而信号“1”到来时，由于分布电容中的电荷，来不及放电，(Vin+)—(Vin-)-还大于200mV，结果使接爱误认为是“0”，而最终导致CRC校验错误，整个数据帧传输错误。具体过程如图所示。

由于总线上分布影响，导致数据传输错误，从而使整个网络性能降低。解决这个问题有两种方法：

（1）降低数据传输的波特率；

（2）使用分布电容小的电缆，提高传输线的质量。

仅仅用一对双绞线将各个接口的A、B端连接起来，而不对RS-485通信链路的信号接地，在某些情况下也可以工作，但给系统埋下了隐患。RS-485接口采用差分方式传输信号并不需要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至损坏接口。如图1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超出正常围，在信号线上产生干扰电流影响正常通信，或损坏设备。

总结：

串口是一种非常通用的设备接口，是仪器仪表设备常用的通信接口，常用于远程采集设备数据或者实现远程控制。串口的开发也比较简单，是很多工程师最喜欢的接口之一。

总结：RS242只能点对点通信无法形成网络。RS485能形成网络，一主多从。可通过集线器最终连入网络。染色85只是硬件的一种电平协议，是总线，并不是现场总线。可以和modbus组成现场总线。现场总线有CAN，可百度，常用于汽车电子和工控现场。

现场总线及modbus协议下节概述。