詳解RS485通信

　　1. 接口的信號電平值較高，達到十幾 V，使用不當容易損壞接口芯片，電平標準也與TTL 電平不兼容。

　　2. 傳輸速率有局限，不可以過高，一般到一兩百千比特每秒(Kb/s)就到極限了。

　　3. 接口使用信號線和 GND 與其它設備形成共地模式的通信，這種共地模式傳輸容易產生干擾，并且抗干擾性能也比較弱。

　　4. 傳輸距離有限，最多只能通信幾十米。

　　5. 通信的時候只能兩點之間進行通信，不能夠實現多機聯網通信。

　　針對 RS232 接口的不足，就不斷出現了一些新的接口標準，RS485 就是其中之一，它具備以下的特點：

　　1. 采用差分信號。我們在講 A/D 的時候，講過差分信號輸入的概念，同時也介紹了差分輸入的好處，最大的優(yōu)勢是可以抑制共模干擾。尤其當工業(yè)現場環(huán)境比較復雜，干擾比較多時，采用差分方式可以有效的提高通信可靠性。RS485 采用兩根通信線，通常用 A 和 B 或者 D+和 D-來表示。邏輯“1”以兩線之間的電壓差為+(0.2~6)V 表示，邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(0.2~6)V 來表示，是一種典型的差分通信。

　　2. RS485 通信速率快，最大傳輸速度可以達到 10Mb/s 以上。

　　3. RS485 內部的物理結構，采用的是平衡驅動器和差分接收器的組合，抗干擾能力也大大增加。

　　4. 傳輸距離最遠可以達到 1200 米左右，但是它的傳輸速率和傳輸距離是成反比的，只有在 100Kb/s 以下的傳輸速度，才能達到最大的通信距離，如果需要傳輸更遠距離可以使用中繼。

　　5. 可以在總線上進行聯網實現多機通信，總線上允許掛多個收發(fā)器，從現有的 RS485芯片來看，有可以掛 32、64、128、256 等不同個設備的驅動器。

　　6. RS485 的接口非常簡單，與 RS232 所使用的 MAX232 是類似的，只需要一個 RS485轉換器，就可以直接與單片機的 UART 串口連接起來，并且使用完全相同的異步串行通信協議。但是由于 RS485 是差分通信，因此接收數據和發(fā)送數據是不能同時進行的，也就是說它是一種半雙工通信。那我們如何判斷什么時候發(fā)送，什么時候接收呢?

　　RS485 轉換芯片很多，這節(jié)課我們以典型的 MAX485 為例講解 RS485 通信，如圖 18-1所示。

　　MAX485 是美信(Maxim)推出的一款常用 RS485 轉換器。其中 5 腳和 8 腳是電源引腳;6腳和 7 腳就是 RS485 通信中的 A 和 B 兩個引腳;1 腳和 4 腳分別接到單片機的 RXD 和 TXD引腳上，直接使用單片機 UART 進行數據接收和發(fā)送;2 腳和 3 腳是方向引腳，其中 2 腳是低電平使能接收器，3 腳是高電平使能輸出驅動器，我們把這兩個引腳連到一起，平時不發(fā)送數據的時候，保持這兩個引腳是低電平，讓 MAX485 處于接收狀態(tài)，當需要發(fā)送數據的時候，把這個引腳拉高，發(fā)送數據，發(fā)送完畢后再拉低這個引腳就可以了。為了提高 RS485 的抗干擾能力，需要在靠近 MAX485 的 A 和 B 引腳之間并接一個電阻，這個電阻阻值從 100歐到 1K 都是可以。

　　在這里我們還要介紹一下如何使用 KST-51 單片機開發(fā)板進行外圍擴展實驗。我們的開發(fā)板只能把基本的功能給同學們做出來提供實驗練習，但是同學們學習的腳步不應該停留在這個實驗板上。如果想進行更多的實驗，就可以通過單片機開發(fā)板的擴展接口進行擴展實驗。大家可以看到藍綠色的單片機座周圍有 32 個插針，這 32 個插針就是把單片機的 32 個 IO 引腳全部都引出來了。在原理圖上體現出來的就是 J4、J5、J6、J7 這 4 個器件，如圖 18-2 所示。

　　這 32 個 IO 口中并不是所有的都可以用來對外擴展，其中既作為數據輸出，又可以作為數據輸入的引腳是不可以用的，比如 P3.2、P3.4、P3.6 引腳，這三個引腳是不可用的。比如P3.2 這個引腳，如果我們用來擴展，發(fā)送的信號如果和 DS18B20 的時序吻合，會導致 DS18B20拉低引腳，影響通信。除這 3 個 IO 口以外的其它 29 個，都可以使用杜邦線接上插針，擴展出來使用。當然了，如果把當前的 IO 口應用于擴展功能了，板子上的相應功能就實現不了了，也就是說需要擴展功能和板載功能之間二選一。