rs485通讯工作原理(RS485中继器工作原理)

采用差分信号。RS485采用两根通信线，通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示，逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V来表示，是一种典型的差分通信。现场的485接线采用4线制接线，手拉手布线。但这种方式带来一个问题，即在远传时必须使用隔离。增加了成本，下图是必须隔离的原因。近几年出现的二总线技术POWERBUS，两根线解决通讯供电问题，原理上解决了产生灌电流的问题，且布线支持任意拓扑，简单高效。
百度百科里有 详细介绍 常用 2线半双工连接非常简单！请看武汉鸿伟光电E485A RS232/RS485无源转换器E485B RS232/RS485有源隔离转换器 有简单连接示意图
485接线有很多，触摸屏用485的，S7200也是485的，MODBUS也是458，，S7200-J是3-8，就两根线
1、 485总线必须要接地。 在很多技术文档中，都提到485总线必须要接地，但是没有详细的提出如何接地。严格的说，485总线必须要单点可靠接地。单点就是整个485总线上只能是有一个点接地，不能多点接地，因为将其接地是因为要将地线（一般都是屏蔽线作地线）上的电压保持一致，防止共模干扰，如果多点接地适得其反。可靠接地时整个485线路的地线必须要有良好的接触，从而保证电压一致，因为在实际施工中，为了接线方便，将线剪成多段再连接，但是没有将屏蔽线作良好的连接，从而使得其地线分成了多段，电压不能保持一致，导致共模干扰。2、485信号线不可以和强电电源线一同走线。在实际施工当中，由于走线都是通过管线走的，施工方有的时候为了图方便，直接将485信号线和电源线绑在一起，由于强电具有强烈的电磁信号对弱电进行干扰，从而导致485信号不稳定，导致通信不稳定。3、选择合格的电缆由于原材料价格上涨，导致市场上的线材鱼龙混杂，有不良商人利用某种合金来顶替铜丝来做网线，在外面镀铜以蒙混客户。具体区别方法：看网线截面，如果是铜色的话，就是铜丝，如为白色，则是用合金以次充好。合金一般比较脆，容易断，而且导电性远不如铜丝，很容易在工程施工中造成问题。线材一般建议选择标准的485线，其为屏蔽双绞线，传输线不是像网线那样为单股的铜丝，而是多股铜丝绞在一起形成一根线，从而即使某根小铜丝断掉，也不会影响整个的使用。4、485信号线可以使用屏蔽线作为布线，也可以使用非屏蔽线作为布线。由于485信号是利用差模传输的，即由485+与485-的电压差来作为信号传输。如果外部有一个干扰源对其进行干扰，使用双绞线进行485信号传输的时候，由于其双绞，干扰对于485+，485-的干扰效果都是一样的，那电压差依然是不变的，对于485信号的干扰缩到了最小。同样的道理，如果有屏蔽线起到屏蔽作用的话，外部干扰源对于其的干扰影响也可以尽可能的缩小。5、485布线不可以布置成星 型接线与树形接线。 485布线规范是必须要手牵手的布线，一旦没有借助485集线器和485中继器直接布设成星型连接和树形连接，很容易造成信号反射导致总线不稳定。很多施工方在485布线过程中，使用了星 型接线和树形接线，有的时候整个系统非常稳定，但是有的时候则总是出现问题，又很难查找原因，一般都是由于不规范布线所引起的。如果由于现场的限制，必须要进行星型连接或者树形连接，则必须配置485集线器来保证系统通讯稳定。（来自百度百科）
参考百度文库 http://baike.baidu.com/view/196467.htm

RS-232-C接口标准出现较早，难免有不足之处： （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RS-232-C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+（0.2—6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（0.2—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10Mbps3. 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。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）。3. 采用RS485接口时，传输电缆的长度如何考虑？在使用RS485接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允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。下图所示的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。（曲线引自GB11014-89附录A）。由图中可知，当数据信 号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时， 则电缆长度被限制在1200M。实际上，图中的曲线是很保守的，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，由图可知最 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总线,在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。以往，PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式，主要取决于设备的接口规范。但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层，如果要实现数据的双向访问，就必须自己编写通讯应用程序，但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范，只能实现较单一的功能，适用于单一设备类型，程序不具备通用性。在RS232或RS485设备联成的设备网中，如果设备数量超过2台，就必须使用RS485做通讯介质，RS485网的设备间要想互通信息只有通过“主（Master）”设备中转才能实现，这个主设备通常是PC，而这种设备网中只允许存在一个主设备，其余全部是从（Slave）设备。而现场总线技术是以ISO/OSI模型为基础的，具有完整的软件支持系统，能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题 v
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1.电气特性 EIA-RS-232C 对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。在TxD和RxD上：逻辑1(MARK)=-3V～-15V逻辑0(SPACE)=+3～+15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：信号有效（接通，ON状态，正电压）=+3V～+15V信号无效（断开，OFF状态，负电压)=-3V～-15V以上规定说明了RS-232C标准对逻辑电平的定义。对于数据（信息码）：逻辑“1”（传号）的电平低于-3V，逻辑“0”（空号）的电平高于+3V；对于控制信号；接通状态（ON）即信号有效的电平高于+3V，断开状态(OFF)即信号无效的电平低于-3V，也就是当传输电平的绝对值大于3V时，电路可以有效地检查出来，介于-3～+3V之间的电压无意义，低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义，因此，实际工作时，应保证电平在±(3～15)V之间。EIA RS-232C 与TTL转换：EIA RS-232C 是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA RS-232C 与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换，而MC1489、SN75154可实现EIA电平到TTL电平的转换。MAX232芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换。RS-485RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485 串行总线RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。 RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
EIA 232-D协议是美国电子工业协会于1987制定，在于1969年制定的EIA 232-C协议标准上制定的，分别为第三版和第四版，因为两者差别不大，在物理接口标准上基本上成为等同标准，人们将其通称为“RS-232标准”。 RS-232接口有DB25接口和DB9接口两种，现在普通使用的基本上都是DB9接口，DB25接口基本上不再使用，DB9接口定义如下（1.载波检测，2.接收数据，3.发送数据，4.数据终端准备就绪，5.信号地，6.调制解调器就绪，7.请求发送，8.允许发送，9.振铃提示），RS-232串口相互连接分为通过Modem连接和无Modem连接，由于以太网，RS-485总线，CAN总线等总线的普及，通过Modem连接做较长距离通信已经基本上不再使用。无Modem连接即直接连接则分为握手连接和无握手连接，无握手连接直接使用2，3，5三个针脚就可以使用，而握手连接则是必须使用请求发送，允许发送，准备就绪等信号，握手连接又称全信号连接。由于RS-232使用单端非差分电路，多条线路共用一个接地线，长距离传输时，不同节点的接地线电平差异可能会达到几伏，有可能导致信号的误读，从而导致RS-232传输距离不能超过15米，传输速率不能超过110Kbps.由于工业现场通信节点多，位置分散，通信距离远，要求使用最少的线材完成相应的通信任务。根据相关的要求，人们开发出利用两根导线实现多节点互联的EIA RS-485总线标准。RS-485总线采用差分平衡电路，即一条导线上的电压是另外一条导线的电压的取反值，接收器输入电压为两根导线电压的差值。由于其在两条线路上传递的是大小相同，方向相反的电流，而噪声电压对于线路的影响都是同时出现，两条线路的噪声电压相互抵消，极大的削弱噪声的影响。差分平衡电路不受节点之间的地平电压差的影响，EIA 485没有规定引脚定义，信号功能，只需保持两根信号线相邻，在同一个双绞线中，引脚A,B不能互换就可以了,所以在工业现场使用过程中，RS-485接口没有标准的规范，有可能是DB9,也有可能是RJ45/RJ11,但是用的最多的还是工业接线端子。由于RS-485总线采用差分平衡电路，极大的抑制噪声干扰，有极强的抗共模干扰能力，输入电压检测灵敏度为200毫伏（电压信号可以在极远距离进行恢复），使得RS-485的传输距离可以达到1200米（传输速率在110Kbps情况下)。最大传输速率10Mbps(传输距离12米）。RS-485支持多点通信，多个驱动器和接收器共享一条信号通道，在半双工连接模式下，只能有一个驱动器工作，多个驱动器同时启用，会产生线竞争（导致通信失败），同时容易产生大电流，可能导致芯片烧毁。一般485芯片建议使用限流和过热关闭功能保护芯片。 RS-232接口由于采用单端非差分电路，只能支持点对点数据通信，由于其线路共用接地线，导致其通信距离短，一般只用于计算机与设备的短距通信，而RS-485由于采用差分平衡电路，传输距离可以达到1200米（如通过485中继器延长通信距离，通信距离可以成倍的增加），并支持多点通信，被大规模的应用于工业数据通信（一般计算机都没有RS-485接口，只有标配RS-232接口，如需利用计算机控制RS-485总线网络，则需要485转换器将其做相应转换）。
我看过“华信瑞达 变送器和电力表”的博客，上面有很多关于RS232、RS485通讯有关的文章，比较全面，可以参考看看： http://1767803820.qzone.qq.com

485集线器的设计，这种集线器具有各支路全部隔离、零延时自动收发转换、故障支路自动切除并报警、故障恢复后自动接入以及防雷击浪涌保护等功能，可以弥补RS-485总线在实际应用中的不足。 关键词：RS-485；集线器；故障自动隔离引言RS-485总线基于平衡发送和差分接收，具有很强的抗共模干扰能力，在远程有线数字通信领域使用非常广泛。但它也存在一些缺点，如一个节点故障会引起整个总线瘫痪、不能星型布线等。在总线上加装一个RS-485集线器可以弥补这些缺陷，同时延长通信距离。RS-485集线器工作原理RS-485集线器利用主485芯片把上位机总线上的差分信号转换成TTL电平，然后以广播方式分配给其它各支路的从485芯片，由从芯片再转换为差分信号发送到各分支总线上。图1是四路集线器的应用方案，图的左侧接RS-485总线上位机，右侧接各分支下位机。 由图1可以看出，RS-485集线器起到了中继器延长距离和扩充终端数量的作用。对于四路集线器，它的四个分支总线可以分别按串行方式布线，相当于把原来的一组总线按星型方式分成了四组，解决了布线的局限性。另外，当其中一个节点故障导致总线短路时，只会影响到它所在的一组分支总线，而不会影响到其它三组。
RS-485 电缆信号线特性阻抗120欧姆，导体为2*2*24AWG多股镀锡电解铜丝绞合而成，花色绝缘护套宜于安装识别，铝箔/聚酯带总体100%屏蔽，附加独立多股绞合镀锡铜丝接地导体，工业灰色PVC外护套，外护套颜色可选。 RS232/RS-485通讯电缆信号线适用于EIA RS-232/422通讯网络，是楼宇自控、工业控制网络、电力自动化等通讯网络的常用电缆型号。特性阻抗120欧姆，导体为2*2*24AWG多股镀锡电解铜丝绞合而成，花色绝缘护套宜于安装识别，铝箔/聚酯带总体100%屏蔽，附加独立多股绞合镀锡铜丝接地导体，工业灰色PVC外护套，符合UL AWM 2919文件。RS-485通讯电缆RS-485通讯电缆在一般场用双绞线就可以，但在要求比较高的环境下可以采用带屏蔽层的双绞电缆。在使用RS485通讯时，对于特定的传输线路，主机（召测设备）到仪表的485口间的电缆长度与数据信号传输的波特率成反比；这个长度主要受信号的失真以及噪声的影响所影响。理论上RS485的传输距离能达到1200米，但实际应用中传输距离要小于1200米，具体长度受周围的环境影响。RS485电缆价格、RS485 通信电缆、RS485 双绞线性阻抗为120Ω的双绞屏蔽电缆广泛用于RS485/422、CANBUS等总线，该 系列电缆规格很多，请提供电缆的敷设环境、通信速率、无中继传输距离等参数，我们将依照具体情况推荐适当的产品。一般推荐如下：普通双绞屏蔽型电缆 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 20 AWG ，电缆外径7.7mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！普通双绞屏蔽型电缆 STP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG ，电缆外径8.2mm左右。适用于室内、管道及一般工业环境。使用时，屏蔽层一端接地！铠装双绞屏蔽型电缆 ASTP-120Ω（for RS485 & CAN） one pair 18 AWG ，电缆外径12.3mm左右。可用于干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、防爆要求的场所。使用时，建议铠装层两端接地，内层屏蔽一端接地！ 性阻抗为100Ω的双绞屏蔽电缆 STP-100Ω(for FF & PROFIBUS-PA) one pair 18 AWG 则应用于FF、PROFIBUS-PA 总线，常用18AWG导体。

答:485一对多的通讯是本身这套硬件具备的通讯能力，主机广播发送从机接收，在通讯时就规定好了主从。多对多的通信要通过485的集线器控制，标准RS485本身是实现不了的。多对多通信原理其实要讲一下485集线器是个什么东西，简单来说，485集线器里面是有多路串口的MCU作为控制，多主机输入时，MCU选择透传或控制输出的方式，控制后方端口连接的通断，由于MODBUS协议规定了地址，所以可以简单 的 进行广播或是对单点进行通讯。多对多的485的应用其实是因为485通讯只能进行轮询，无法适应复杂的多主机网络以及从站主动上传的问题，近几年出现了新的总线技术POWERBUS，可以透传MODBUS协议，只需两根线即可完成通讯供电，且支持从机主动上报的功能。
单发单收，一对多可以，用广播形式，多对多就复杂了，具体情况具体分析，为何不用232呢
RS485是轮询机制，分主从结构，所以，布线必须依次串接成菊花链总线，不留分支！