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RS-485 电路详细设计方案
1.RS-485 通信协议标准
通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定,主要实
现两个设备之间的数据交换功能,通信协议分硬件层协议和软件层协议。硬件
层协议决定数据如何传输,比如要设备 A 要想设备 B 发送 0x63,0x63 的二进
制数为 0110 0011,这 8 个二进制数要从设备 A 传输到设备 B,涉及到 1 怎
么传,0 怎么传,这就是硬件层要解决的问题。
硬件层协议目前比较多见的有 RS-232、RS-485 和 SPI 等。其中串行通信
RS-485 规定:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2~6)伏表示;逻辑“0”以两
线间的电压差为-(2~6)伏表示。再者,比如要选择多少条线传输数据,选择
什么材质的线传输输入,这些也是属于硬件层协议约束的。
MCU 管脚输出 TTL 电平,TTL 电平的意思是,当 MCU 管脚输出 0 电平时,
一般情况下电压是 0 伏,当 MCU 管脚输出 1 电平时,电压是 5 伏。因 TTL 电
平是由一条信号线,一条地线产生,信号线上的干扰信号会跟随有效信号传送

到到接收端,使得有效信号受到干扰,485 通信实际上是把 MCU 出来的 TTL
电平通过硬件层的一个转换器芯片进行转换,示意图如图一所示。
图 1
把 MCU 出来的一条 TTL 信号经过芯片转换为两根线(线 A、线 B)上的
信号。当 MCU 给转换器输入低 TTL 电平时,转换器会使线 B 上的电压比线 A
上的电压高,反之,线 A 上的电压比线 B 上的电压高。
485 协议规定两条线上电压差值为多少表示 0 或者 1,电压通过仪表可以
测量得到,所以说 RS-485 是硬件层协议。
485 协议的接收端可能是另一个 MCU,MCU 管脚也只接受 TTL 电平,转
换芯片过来的是两条线的电压,所以需要对此两条线差分电压转换为 TTL 电平,
示意图如图二所示。

图 2
把 TTL 电平转换为 485 电平,实质是一个集成芯片,其间无任何程序代码,
纯粹是硬件逻辑。同理,将 485 电平转换为 TTL 电平也是如此。现在很多芯片
将接收和转换都集成到了一块 IC,注意,转换器和接收器依旧是没有同时工作
的。
2.RS-485 通信总线标准
RS-485 标准采用平衡式发送和差分接收方式实现通信,由于传输线通常
使用双绞线,又是差分传输,所以有极强的抗共模干扰的能力。RS-485 采用
半双工工作方式,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型结构,即采用一条总线将各个节
点串接起来,不支持环形或星型网络,如果需要使用星型结构,就必须使用
485 中继器或 485 集线器。RS-485 总线一般最大支持 32 个节点,如果使用
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硬件嘟嘟嘟
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