前世今生

RS-485，RS是什么意思呢？是Recommended Standard的缩写，就是推荐标准的意思。485是标准标识号，至于为什么定这个标识号，则无需深究。RS-485又称为ANSI/TIA/EIA-485，这几个前缀是标准协会的名称缩写，比如EIA就是电子工业协会 (Electronics Industries Association EIA)的缩写。1983年，RS-485通讯接口被电子工业协会 (Electronics Industries Association EIA)批准为一种通讯接口标准。即便在现在IOT火热的今天，RS-485仍然有大量的应用。很多协议使用RS-485作为物理层，比如常用标准协议使用RS-485作为物理层的有哪些呢？比如：

工业HART总线

modbus协议

Profibus DP

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电气特性

信号采样差模传输，差模是相对于共模而言的，差模也称为差分，那么什么样的传输是差模呢？一图胜千言，看下面两个图就明白了：

共模传输

采用共模传输方式时，共模噪声将会叠加在Zui终的输出信号上面，污染了原始的信号。

差模传输

而采用差模传输方式，则源端发出的信号+与信号-相位是相反的，而对于共模噪声而言在+/-两条线上都会存在，理想情况是等幅同相的，而接收端，相当于一个减法器，有用信号由于相位相反则经过减法器仍然保留，而噪声则会被抵消。而实际电路中，则会大幅度削弱。由此可见，差模传输相对于共模传输方式，优势在于差模方式可以有效抵消共模干扰。差模方式在有的地方又称为平衡模式，而共模模式也称为非平衡模式。
对于这个干扰，我们来实际抓个波形看看：在A/B信号的边缘处，波形都略微有些变形，但是你看A-B做差（红色的为示波器的MATH减功能，为A-B），边沿则变得非常的干净！这例子就可以很好地说明差模传输可以有效的抵抗共模干扰。

电气参数

RS-485的电气参数为：

共模电压范围为-7～+12V

可支持32个多点拓扑连接，见下面的网络拓扑图

使用40英尺线缆时，传输速率可达10Mbps，1英尺相当于30.48cm，这里Mbps是兆bit/s的意思

使用4000英尺线缆时，传输速率可达到100kbps

半双工通信

Zui小差分电压容限：200mV,也就是说接收端在差分电压低于200mV时就无法正确识别0/1了。这句话应该怎么理解呢？

上面这个图怎么理解呢？RS-485收发器的发送电路至少提供1.5V差分电压输出能力，经由总线线路阻抗衰减，32个接收电路输入阻抗，以及120Ω端接电阻，差分信号的幅度必然逐渐衰减，那么至Zui末端还需要至少提供200mV的差分电压给末端接收电路。

：对于接收电路是判决A线共模电压与B线共模电压之差：

如果 ,则接收电路R识别为逻辑 1

如果 ,则接收电路R识别为逻辑0

简单说就是，A线的juedui电压值比B线的至少大于200mV则识别为逻辑1，或者A线的juedui电压值比B线的至少小200mV，才识别为逻辑0

这里的参数，应该是在一定特征阻抗线缆时的理论值，实际工程使用的时候需要做相应的调整以及现场测试。一般以不超出这个理论极限为好。说到电气特性参数，首先来看看一般的接口电路：从这样一个接口电路来看，有这么些要点：

RS-485通信从单片机/DSP/处理器接口而言，是利用UART接口与RS-485收发器接口。当然你说我用FPGA难道不行么？肯定是可以的，用FPGA实现一个串口收发的IP模块，当然也是可以的。甚至你想说，我拿GPIO去模拟一下 UART 是不是就不行？也是能办得到的，只不过这么干意义不大，需要占用CPU资源实现底层BIT的收发。

前面说到半双工，有半双工就有全双工。什么是半双工呢？首先半双工以及全双工，所界定的对象一定是点对点而言的，这里说点对点就是指在同一时刻而言，所谓半双工，就是设备在同一时刻要么处于收数据状态， 要么处于发数据状态， 不允许同时收发数据。 全双工则刚好相反，允许同时收发。比如 I2C 总线就是半双工总线，4线制 SPI 是全双工，而三线制SPI则是半双工总线；又譬如RS-422或者RS-232 是全双工接口；而CAN总线则是半双工总线。RS-485就是一种半双工总线：

当Host发送数据时，数据沿着红色的线经由双绞线，传输至Slave的差分接收电路，当slave应答时，数据沿着兰色的方向传输至Host的接收电路，但是传输介质是一对双绞线，所以一方在传输数据的时候，另一方是无法传输信号的，从收发器的控制角度来看：控制芯片侧，用一个GPIO脚来控制收发使能，来一张芯片内部原理框图，就很容易理解了：