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嵌入式开发-RS-485
- ■ RS-485 连接方式
- ■ RS-485 半双工通讯
- ■ RS-485 的特点
- ■ UART硬流控
- ■ RS-485
- 1. 全双工、半双工接线
- 2. 拓扑结构
- 3. RS-485收发器
- 3.1 发送模式（TX）
- 3.2 接收模式（RX）
- 4. RS-485数据链路
- 5. RS-485常用电路
- 6. CH340芯片USB转RS485参考电路
■ RS-485 连接方式
■ RS-485 半双工通讯
一线定义为A
一线定义为B
RS-485传输方式：半双工通信、（逻辑1：+2V ~ +6V 逻辑0：-6V ~ -2V）这里的电平指AB 两线间的电压差。
■ RS-485 的特点
- 电气特性：逻辑“1”通常由两线间的电压差为+（2-6）V表示，而逻辑“0”由两线间的电压差为-（2-6）V表示。
- 传输速率：数据最高传输速率可达10Mbps。
- 抗干扰性：采用平衡驱动器和差分接收器的组合，增强了抗共模干扰能力。
- 传输距离：最大传输距离可达1200米。
- 多点通信：允许在总线上连接多达32个设备，实现多点通信。
■ UART硬流控
如果有RX，TX，CTS，RTS 四个信号，则多半是支持硬流控的UART；
| RTS | CTS |
|---|---|
| RTS （Require ToSend，发送请求） : | 为输出信号，用于指示本设备准备好可接收；发送请求低电平有效，低电平说明本设备可以接收数据。 |
| CTS （Clear ToSend，发送清除）: | 为输入信号，有效时停止发送。 发送允许 用于判断是否可以向对方发送数据，低电平有效，低电平说明本设备可以向对方发送数据。 |
编程思路
| 编号 | 说明 |
|---|---|
| 1 | 模块与MCU之间的串口是用硬件流控CTS、RTS两个IO口进行发送接收的通知和控制。 |
| 2 | 这两个IO常态高位，置低触发。 |
| 3 | 当模块可以接收数据时，模块会置低本机RTS（MCU为CTS）信号通知MCU可以发送数据。 |
| 4 | 当MCU可以接收数据时，MCU要置低其RTS（模块为CTS）信号通知模块可以发送数据 |
■ RS-485
1. 全双工、半双工接线
| DB9 | 输出信号 | RS-422全双工接线 | RS-485半双工接线 |
|---|---|---|---|
| 1 | T/R+ | 发（A+） | RS-485（A+） |
| 2 | T/R- | 发（B-） | RS-485（B-） |
| 3 | RXD+ | 收（A+） | 空 |
| 4 | RXD- | 收（B-） | 空 |
| 5 | GND | 地线 | 地线 |
2. 拓扑结构
3. RS-485收发器
RO 一 接收器输出
RE 一 接收器输出使能（低电平有效）
DE — 驱动器输出使能（高电平有效）
DI 一 驱动器输入
3.1 发送模式（TX）
DE：发送器输出使能（高电平有效）
引脚DE为逻辑高时，差分输出A和B遵循数据输入DI 处的逻辑状态。
数据流向： MCU_TX -> DI -> 内部驱动器 -> A/B差分输出
3.2 接收模式（RX）
RE：接收器输出使能（低电平有效）
数据流向： A/B差分信号 -> 内部接收器 -> RO -> MCU_RX
4. RS-485数据链路
当DIR=0时，接收电路使能，发送电路禁止DE=0，对总线而言相当于高阻；
当DIR=1时，接收电路使能，发送电路禁止DE=1，对总线A/B信号取决于DI的信号。
5. RS-485常用电路
1）使能信号RE和DE可采用一个GPIO控制，节省资源，
GPIO25 输出高电平，RE=DE=0V， 进入接收模式；
GPIO25 输出低电平，RE=DE=3.3V，进入发送模式。
2）有一些电路中会在A上加上拉，B上加下拉电阻，
主要原因是：RS-485总线在idle状态，电平是不固定的，即电平在-200mV~+200mV之间，收发器可能输出高也可能输出低，UART在空闲时需要保持高电平的，如果此时收发器输出一个低电平，对UART来说是一个start bit，会导致通信异常，
6. CH340芯片USB转RS485参考电路
