什么是RS485信號(hào)協(xié)議？（電子硬件）

在電子行業(yè)中，信號(hào)協(xié)議有很多，包括I2C，SPI，USB，UART，RS485等等，每個(gè)協(xié)議都有自己的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。

其中的RS485協(xié)議就是一種在電路板設(shè)計(jì)中非常常見的協(xié)議，是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）在1983年批準(zhǔn)的一個(gè)差分傳輸協(xié)議，距今差不過(guò)也有三十年的歷史了。

因?yàn)槭遣罘中盘?hào)，所以是具有抑制共模干擾的能力的，在一些通信距離比較遠(yuǎn)的場(chǎng)景下，它可以比較好的傳輸數(shù)據(jù)，是一種應(yīng)用非常廣泛的信號(hào)總線。

RS485通常采用一條總線將各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，是不支持環(huán)形或者星鏈型連接的。

它有分兩線制和四線制，在使用上四線制只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，目前比較少使用。

兩線制是目前主流的用法，這種接線方式可以使得總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在一條總線上能夠最多連接上32個(gè)節(jié)點(diǎn)。

RS485一個(gè)很好的特點(diǎn)就是支持長(zhǎng)距離傳輸，通訊距離可以達(dá)到1200米（理論狀況下），實(shí)際情況中，只有通訊線材優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)，負(fù)載設(shè)備少，通訊距離就遠(yuǎn)，如果設(shè)備太多，傳輸線的線材又是劣質(zhì)產(chǎn)品，波特率（每秒種發(fā)送的比特?cái)?shù)）不夠等等不良因素，就會(huì)使得傳輸距離降低。

RS485電路可以分為兩種，一種是隔離型，一種是非隔離型。

非隔離型

非隔離型的電路比較簡(jiǎn)單，如下圖所示，只需要一個(gè)RS485芯片直接和MCU的串行通訊口連接，然后在與I/O控制口連接就可以。

如果是完整的485通信電路，就需要在上圖中的A線加上一個(gè)4.7千歐的上拉電阻，在B線加上一個(gè)同樣4.7千歐的下拉電阻。

至于為什么要加上上下拉電阻，就需要從RS485本身的性質(zhì)說(shuō)起，它的標(biāo)準(zhǔn)定義是信號(hào)閾值上下限是正負(fù)200mV，當(dāng)A-B的值大于200mV時(shí)，總線的狀態(tài)就表示為“1”，當(dāng)A-B的值小于-200mV時(shí)，總線的狀態(tài)就表示為“0”，但是當(dāng)A-B的值在-20mV~20mV之間的話，總線狀態(tài)就是不確定狀態(tài)，所以需要上下拉電阻來(lái)初始化固定狀態(tài)，避免不確定狀態(tài)的出現(xiàn)。

隔離型

對(duì)于一些工業(yè)控制領(lǐng)域，電路控制單元中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可能存在很高的共模電壓，而RS485接收器共模電壓是有極限電壓的，也就是大于+12V或者小于-7V時(shí)，接收器就不能正常工作了，甚至?xí)龤酒半娐钒濉?/p>

隔離型的RS485電路就可以應(yīng)用在這種場(chǎng)景，通過(guò)DC-DC將系統(tǒng)電源和RS485收發(fā)器的電源進(jìn)行隔離，通過(guò)隔離器件將信號(hào)進(jìn)行隔離，從而消除共模電壓的影響，使得接收器能不受限制正常工作。

（光電隔離RS485典型電路）