MCU给转换器输出低TTL信号，B相反，A比A上的电压高B上部电压高。

485协议规定两条线上电压差值为0或1，电压可通过仪器测量，因此RS-485是硬件层协议。

485的接收端可能是另一个MCU，MCU管脚只接受TTL电平需要将两条线的差分电压转换为TTL电平。

基本电平转换：

TTL电平 转 485电平 485电平 转 TTL电平 给MCU

RS485原理：485电平与和平TTL电平标准没有定义，需要电平转换芯片来实现两者之间的数据交换。

RS485总线标准

RS-485通过平衡发送和差分接收实现通信。由于传输线通常采用双绞线和差分输入，具有较强的抗共模干扰能力，RS485采用半双工作支持多点数据通信。总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线结构，即总线连接各节点，不支持环形或星形网络。如果需要使用星形结构，则必须使用485中继器或485集线器。RS-485 如果485芯片能达到128或256个节点，总线一般支持32个节点。

RS485收发芯片(电平转换芯片)可以理解为器和接收器两部分

差分传输：

发送端在两条信号线上传输相等的辐值和相反的电信号。接收器减去接收到的两条信号线，以获得信号翻倍的信号。

一般情况下 当通信距离超过300米时，无需增加终端电阻。

虽然隔离能有效抑制高共模电压，但总线仍会有浪涌冲击，电源线和485短路，通常在总线端采取保护措施， 在A，B，两端各串一个热敏电阻AB在接口和热敏电阻之间TVS二极管瞬时抑制。无故障时，热敏电阻接近零，不影响正常通信，误接220V当热敏电阻变得无限大时，相当于通信电路和外部断开。故障消失后，热敏电阻值降至零，可正常使用。由于RS-485是半双工通信，收发转换需要一定的时间，所以一般在收发转换和每发送一帧数据之间都会有相应的延迟。如果收发异常或第一帧数据出现误码，可以适当增加延迟时间。

异步通信数据以字节的形式传输。在每个字节传输之前，握手应低电平起始位置实现。为防止干扰信号误触RO(接收器输出)产生负跳变，使接收端MCU建议进入接收状态RO外接10kΩ上拉电阻。

旁路电容的功能是为485芯片提供清洁的电源，使其工作稳定。

RS485与RS232的区别

RS485和RS232一样都是基于串口的通讯接口，数据收发的操作是一致的，所以使用的是同样WinCE底层驱动程序。但在实际应用中，通信模式却大不相同，RS485接口为半双工数据通信模式，RS232接口为全双工数据通信模式，数据收发不能同时进行。为了确保数据收发之间没有冲突，硬件是通过方向切换实现的软件上的收发过程必须严格分开。

RS半双工网络由485接口组成，一般为两线系统（以前有四线系统，只能实现点对点通信模式，现在很少使用），主要采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式是总线拓扑结构最多可以在同一总线上连接32个结点。在RS主从通信方式一般用于485通信网络，即主机带多个从机。

RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺(约1219米)，实际上可达3000英尺。RS-总线上只允许232接口连接一个收发器，即单站能力。RS-在总线上，485接口允许多达128个收发器连接。即具有多站能力，这样，用户就可以使用单一的用户RS-设备网络便于建立485接口。

Modbus协议

MODBUS协议又分MODBUS RTU，MODBUS ASCII后来的发展MODBUS TCP三种模式：前两种模式：(MODBUS RTU，MODBUS ASCII)物理硬件接口是串行的(Serial)通讯口(RS232，RS422，RS485)。

Modbus施耐德电气是一种串行通信协议（Schneider Electric）1979年使用可编程逻辑控制器（PLC）发布通信。Modbus已成为工业通信协议的行业标准（De facto），现在是工业电子设备之间常用的连接方式。
串行连接有两种变种，它们在数值数据表示和协议细节上略有不同。Modbus RTU(远程终端模式)是一种紧凑的方式，采用二进制表示数据，Modbus ASCII是人类可读、冗长的表达方式。这两个变种都使用串行通信（serial communication）方式。RTU格式的后续命令/数据有循环冗余校验和ASCII格式采用纵向冗余校验和校验。被配置为RTU变异节点不会设置为ASCII反之亦然。
对于通过TCP/IP有多个连接(如以太网)Modbus/TCP这种方法不需要验证和计算。

原理

Modbus协议是一个master/slave架构协议。有一个节点master节点，其他用途Modbus参与通信协议的节点是slave节点。每一个slave所有设备都有唯一的地址。在串行和MB 在网络中，只有指定为主节点的节点才能启动命令（在以太网上，任何设备都可以发送一个）Modbus但通常只有一个主节点设备启动指令)。
一个ModBus该命令包计划执行的设备Modbus地址。所有设备都将收到命令，但只有指定位置的设备将执行和响应指令（地址0例外，指定地址0的指令为广播指令，所有接收指令的设备将运行，但不响应指令）。所有的Modbus命令包含检查码，以确保到达的命令没有被破坏。基本的ModBus命令可以指示一个RTU改变寄存器的某个值，控制或读取一个I/O指挥设备返回一个或多个寄存器中的数据。

特点

ModBus特点：

(1)用户可以免费、放心地使用标准和开放Modbus协议不需要支付许可费或侵犯知识产权。目前，支持Modbus超过400家制造商得到支持Modbus600多种产品。

(2)Modbus可支持多种电气接口，如RS-232、RS-485等，也可以在双绞线、光纤、无线等各种介质上传输。

(3)Modbus帧格式简单、紧凑、易懂。用户使用方便，厂家开发方便。

Modbus TCP 数据帧

Modbus TCP 的数据帧可分为：MBAP（报文头） PDU（帧结构），PDU由功能码和数据组成。
报文头长度为7字节，由事务处理标志、协议标志、长度和单元标志组成。协议标志一般是指协议的类型，如00 00标识Modbus TCP，消息头结构如下：

Modbus操作对象

有四种类型：线圈、离散输入、保持寄存器和输入寄存器。

线圈 ：PLC(可编程逻辑控制器)程逻辑控制器)Modbus中可读可写
离散量 ：PLC在Modbus中只读
输入寄存器 ：PLC寄存器只能从模拟输入端改变Modbus中只读
保持寄存器 ：PLC寄存器用于输出模拟量信号Modbus中可读可写

01 (0x01) 读线圈
02 (0x02) 读离散输入
03 (0x03) 读保持寄存器
04 (0x04) 读取输入寄存器
05 (0x05) 写单个线圈
06 (0x06) 写单个寄存器
15 (0x0F) 写多个线圈
16 (0x10) 写多个寄存器

帧结构

保持寄存器连续块的内容从远程设备中读取Modbus 指令实例如下:
??0x读保持寄存器
??请求：MBAP 功能码 起始地址H 起始地址L 寄存器数量H 寄存器数量L（共12字节）
??响应：MBAP 功能码 数据长度 寄存器数据(长度:9 寄存器数量×2)
??例如：起始地址为0x寄存器的数量是一万， 0x0003
????00 01 00 00 00 06 01 03 00 00 00 03
??回：数据长度为0x第一个寄存器的数据是06x21，其余为0x00
????00 01 00 00 00 09 01 03 06 00 21 00 00 00 00

与RS485的关系

RS485是一个物理，简单来说就是硬件

MODBUS设备交换数据(一般用于工业用途)是一种国际标准的通信协议；所谓协议，也可以理解为上面有人说的语言，简单来说就是软件。

MODBUS只是通信协议的一种，就像汉语和英语一样的一种用来交流的语言，一种机器之间交流的语言。在交流之前肯定要有沟通的桥梁，那就是传输媒介485或232或其他电气规则。同一种协议可以用不同的传输媒介方式如485或232，但是同一传输线路上不能同时存在两种协议。其中Modbus的协议栈如下图所示:

Modbus协议主要描述的是应用层的信息封装格式，处于OSI模式的第七层（应用层）。Modbus的物理层可以是RS-485、Ethernet II /802.3。使用EIA/TIA-485这种串行通讯方式的Modbus协议框图如下所示: 

 该图是基于RS485的Modbus-RTU协议栈