rs485通讯工作原理(RS485主从机工作原理)

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

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！

RS-485又名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。RS485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。RS-485使得连接本地网络以及多支路通信链路的配置成为可能。[s1]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，多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来，而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，原因1是共模干扰：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，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，但容易忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7到+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作；当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口；原因二是EMI的问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如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。（来自百度百科）
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—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 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）。
一种通讯协议接口 https://baike.baidu.com/item/RS-485/9695794?fr=aladdin
最常见的4线通讯接口，很多领域用于总线通讯设计系统。Ab线做通讯，另外有供电线材。就是一个通讯接口。关于总线应用现在很多二线制的总线方式很受欢迎。只用两根线既可以通讯也能供电，类似于电力载波。比如KNXpowerbus二总线等……

RS485采用二线制，实现多点双向通信的原理，其实是半双工的，也就是并不是双向的。接收/发送需要切换的，每一时刻只能取一种状态。 RS485通信之所以采用二线制，是其发送/接收的信号都是差分信号，内部是差分放大器。按RS485通信协议要求，所有设备都必须处于接收状态，只要需要发送数据的设备，才可以转换为发送状态，而且还要在总线无占用的情况下。 其实，最典型的RS485通信是主从机结构，一个主机发送，多个从机接收。主机只能与其中一个从机通信占用总线。
你既然都要用二线制了，还用什么485呢，还不如直接用二总线了，比如PB331,PB620什么的，串口透传，软件不用改，供电和通讯都在两根线上完成，还能任意拓扑，无极性接线，抗干扰能力也比485强。

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。