rs422/rs485通信接口原理图

老是忘记一些基础知识点，最近使用modbus老是与串口打交道，再此做下笔记。为方便自己理解在作者原文基础上有一些轻微修改。
本文转载地址:http://www.eepw.com.cn/article/201605/291509.htm

RS232接口是一种用于近距离(最大30-60米)、慢速度、点对点通讯的通讯协议，在RS232中一个信号只用到一条信号线，采取与地电压参考的方式，因而在长距离传输后，发送端和接收端地电压有出入，容易造成通讯出错或速度降低。

RS485/422接口采用不同的方式:每个信号都采用双绞线(两根信号线)传送，两条线间的电压差用于表示数字信号。例如把双绞线中的一根标为 A(正)，另一根标为B(负)，当A为正电压(通常为+5V)，B为负电压时(通常为0)，表示信号“1”;反之，A为负电压，B为正电压时表示信号 “0”。RS485/422允许通讯距离可达到1200米，采用合适的电路可达到2.5MB/s的传输速率。

RS422与RS485采用相同的通讯协议，但有所不同:它采用两根双绞线，数据可以同时双向传递(全双工)。而RS485则采用一根双绞线，输入输出信号不能同时进行(半双工)，RS485可用于多点通讯，一条信号线上可连接多个设备，它通常采用主/从结构。

在RS485(半双工)通信中，发送信号时，由TXD输出的TTL电平信号经RS485转换器转换后，从发送器(A和B)输出RS485信号;接收信号时，RS485信号经接收器(A和B)接收后，然后RS485转换器将信号转换为TTL电平信号，传给RXD。（注意：2个需要通讯设备之间是各有一个RS485转换器，并不是它们的信号只经过了一个RS485转换器就成功通讯了）

在RS422(全双工)通信中，因信号的输入和输出分开，所以需要两根双绞线来传送输入和输出信号，标为A、B、Y、Z(A为输入信号的正极，B为输入信号的负极，Y为输出信号的正极，Z为输出信号的负极)。发送信号时，由TXD输出的TTL电平信号经RS422转换器后，从发送器(Y和Z)输出RS485/RS422 信号;接收信号时，RS485/RS422信号经接收器(A和B)接收后，RS422转换器将信号转换为TTL电平信号，传给串口的RXD。

图1:DM系列RS485/RS422接口转换器原理图(半双工)

图2:DM系列RS485/RS422接口转换器原理图(全双工)

以上图片只是贴出了一半的接线图，这里给出一张多机通讯的RS485接线原理图（半双工）

二、典型接法

DM485的输出端最多可以连接256个RS485接口，其典型接法如图3(半双工)和图4(全双工)所示。在最远的两个终端上，输入和输出端之间各需接上一个120欧姆的电阻。在RS485/RS422的接口连接时，甲接口的输出端接乙接口的输入端，双绞线的正极接正极，负极接负极;甲接口的输入端接乙接口的输出端，双绞线的正极接正极，负极接负极。

四、注意事项

1、在长距离传输中，一定要使用用双绞线

2、多终端传输时，距离最远的两个终端上，输入和输出端之间一定连接120欧姆的电阻。

补充：我不知道为什么那么多的资料都没有说明RS485通信发送和接收数据时的细节，都只说2根线就能发送和接收数据？？? 注意：485芯片有个控制端，控制端高电平时候为接收数据，低电平时候为发送数据。而我们在实际项目开发的时候，在使用RS485通信时，如果自己的电路并没有设计成RS485硬件自收发切换的电路，则需要自己控制485的收发使能引脚。即发送数据时，需要拉低485芯片控制端的IO口；相反接收数据时，需要拉高控制端的IO口。

需要自己控制收发的485芯片原理图:

控制策略：UART_CON为低电平，485处于接收状态；UART_CON为高电平，485处于发送状态。通过切换UART_CON的电平来达到485收发状态的切换。

485芯片硬件自动收发切换电路:

接收：默认没有数据时，在接收数据的过程中，TXD引脚是一直保持高电平的，三极管导通，RE低电平使能，485芯片处于接收状态，然后485芯片的RO引脚（也就是接RXD的引脚）就会反应AB传输过来的数据。

发送：发送数据时，TX会先有一个下拉的电平（起始位-由高向低），表示开始发送数据，此时三极管截止，DE为高电平发送使能。当发送数据“0”时，由于DI接口相当于接地，此时数据“0”就会传输到AB扣，A-B<0，则传输“0”，完成低电平传输，当发送“1”时，此时三极管导通，RE变为低电平，按理说会让接收使能，但是由于还处于发送数据中，这种状态下MAX485处于高阻态，此时的状态通过A上拉电阻(R5)，B下拉电阻(R4)决定，此时A-B>0传输“1”，完成高电平的传输。

注意：这里面有个疑惑，发送数据“1”，三极管RE低电平有效，应该是接收使能，为什么芯片是高阻态呢？这是因为UART发送数据是有一定格式的，TX和RX数据均以“位”为最小单位进行传输，在发送数据之前，UART之间要约定好数据传输速率，即波特率，数据传输格式（数据位，校验，停止），平时数据线处于空闲状态（1状态），当发送数据时，TX由“1”变为“0”维持1位的时间，这样接收方检测到开始位后，再等待1.5位时间就开始一位一位的进行数据传输了，也就是说，已经确定好发送状态，电路发送“1”时RE虽然有效，但是由于它处于发送阶段，芯片也不会收，即芯片处于高阻状态。

对于RS485硬件自动收发切换的电路设计，可以看下这3篇文章：
https://blog.csdn.net/karaxiaoyu/article/details/108354192
https://blog.csdn.net/yanglianzhuang/article/details/81736947
https://blog.csdn.net/electrocrazy/article/details/72356631

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