RS-485是一种常用的串行通信协议，广泛应用于工业自动化、数据采集和远程控制等领域。其数据传输方式主要基于差分信号技术，使用两根信号线(通常标记为A和B)进行数据传输。
在发送数据时，发送端将逻辑电平转换为电信号，并通过RS-485总线发送出去。具体来说，发送端的TX引脚负责发送数据，而RX引脚则用于接收数据。发送数据时，发送端需要控制发送使能信号(DE)，使其处于高电平状态，从而驱动数据从TX引脚输出。
在接收数据时，接收端通过RX引脚接收数据，并将电信号转换为逻辑电平。接收端还需要设置接收模式和波特率，并通过中断或轮询的方式检测接收寄存器是否有数据。当接收到数据时，可以从接收寄存器中读取数据并进行处理。
RS-485通信协议支持多点通信，可以连接多个设备，这些设备通过相同的信号线进行通信。此外，RS-485采用半双工工作模式，在发送数据时不能同时接收数据，反之亦然。
RS-485通过差分信号传输方式，利用两根信号线(A和B)进行数据传输，具有高抗干扰能力和长距离通信的特点。
一、 RS-485通信协议的差分信号技术是如何工作的?
RS-485通信协议的差分信号技术主要通过两根传输线(A线和B线)来实现数据传输。差分信号是指在传输过程中，信号的正负两个极性的电平分别通过这两条相邻的传输线传送。具体来说，在发送端，数据信号被转换为差分信号，然后通过A线和B线进行传输。
差分信号的工作原理是通过测量一对导线之间的电压差来表示信号。这种方式可以有效地抑制共模干扰，因为共模干扰会对差分信号线上的一对大小相等而极性相反的对称信号产生影响。由于差分信号采用平衡发送和差分接收的方式，因此具有很强的抗干扰能力，能够在工业环境中长距离传输数据。
此外，RS-485通信协议还采用了半双工工作方式，即任何时候只能有一点处于发送状态，这进一步提高了通信的稳定性和可靠性。
二、 在RS-485系统中，如何设置接收模式和波特率?
在RS-485系统中，设置接收模式和波特率的步骤如下：
设置接收模式：
将控制RS-485模块的引脚(如usart1_cts或usart1_rts)设置为低电平。例如，将usart1_cts引脚设置为低电平时，RS-485模块进入接收模式。
也可以通过配置单片机的GPIO引脚来控制RS-485模块的发送和接收模式。将发送使能(DE/RE)引脚连接到单片机的GPIO引脚，并将其设置为低电平以进入接收模式。
设置波特率：
波特率的设置需要根据接入的RS-485设备来配置，常用的是9600和115200波特率。
在进行RS-485通信时，需要针对每个设备设置相应的波特率参数。这通常需要通过设备的配置界面或者命令行接口来完成，确保各个设备的波特率一致。
具体的波特率设置可以参考设备说明书或者联系RS-485设备技术支持确认。
三、 RS-485多点通信支持的最大设备数量是多少?
RS-485多点通信支持的最大设备数量因具体情况而异。理想情况下，RS-485可以控制128个设备，但使用特定的芯片可以达到256个设备。市场上也有转换器可以负载多达400个485设备。然而，有些资料指出RS-485技术的最大支持设备数量是32个。此外，还有说法提到RS-485总线可以连接256个设备，但实际上这个数字可能会有所不同。
四、 半双工工作模式在RS-485通信中的具体实现方式是什么?
在RS-485通信中，半双工工作模式的具体实现方式如下：
- 信号传输：在半双工模式下，RS-485通信使用一对信号线进行数据传输。这意味着在一个时间点上，只能有一个设备发送信号，而另一个设备则处于接收状态。
- 方向控制：为了实现半双工通信，需要通过方向控制信号来管理数据的发送和接收。例如，可以通过使能信号RE和DE来控制设备的工作模式。当GPIO输出高电平时，设备进入接收模式;当GPIO输出低电平时，设备进入发送模式。
- 主从通信方式：在RS-485网络中，通常采用主从通信方式，即一个主机带多个从机。主机负责协调数据的发送和接收，以确保数据能够正确传输。
- 屏蔽双绞线：为了提高信号的稳定性和抗干扰能力，RS-485半双工网络一般采用屏蔽双绞线进行传输。
- 隔离措施：在某些应用中，为了进一步提高系统的可靠性，可能会使用信号隔离和电源隔离措施。例如，使用带有变压器的SN6505B进行电源隔离，并使用ISO1410进行信号隔离。
RS-485通信中的半双工工作模式通过使用一对信号线、方向控制信号、主从通信方式以及屏蔽双绞线等技术手段来实现。
五、 RS-485通信协议的高抗干扰能力是如何实现的?
RS-485通信协议的高抗干扰能力主要通过以下几种方式实现：
- 平衡驱动器和差分接收器：RS-485采用平衡驱动器和差分接收器的组合，这种设计可以有效地抵抗共模干扰，包括电磁干扰和雷电干扰。这种结构特别适合在工业环境中确保通信的稳定性。
- 滤波、吸收或隔离：对于脉冲群干扰这种常见的共模干扰，可以通过滤波、吸收或者隔离的方式进行抑制。例如，在设备入口端增加铁氧体磁环可以有效吸收干扰，同时增加通信线在铁氧体磁环中的匝数可以进一步增强干扰吸收效果。
- 终端电阻和谐振回路：通过加入终端电阻和谐振回路，可以抑制总线上的谐振产生，从而避免干扰。
- 信号屏蔽：使用电磁屏蔽材料对总线进行屏蔽，可以有效减少外界电磁干扰的影响。
- 串联磁珠：在RS-485总线上串联磁珠，可以在高频时将能量转化为热能消耗掉，从而提高总线的抗干扰能力。
