实验11:RS485通信
RS485通讯实验
RS485通讯实验与CAN 类似,RS-485 是一种工业控制环境中常用的通讯协议,它具有抗干扰能力强、传输距离远的特点。
RS-485 通讯协议由RS-232 协议改进而来,协议层不变,只是改进了物理层,因而保留了串口通讯协议应用简单的特点。
RS-485 协议主要是把RS-232 的信号改进成差分信号,从而大大提高了抗干扰特性。
对比CAN 通讯网络,可发现它们的网络结构组成是类似的,每个节点都是由一个通讯控制器和一个收发器组成,在RS-485 通讯网络中,节点中的串口控制器使用RX 与TX 信号线连接到收发器上,而收发器通过差分线连接到网络总线,串口控制器与收发器之间一般使用TTL 信号传输,收发器与总线则使用差分信号来传输。
发送数据时,串口控制器的TX 信号经过收发器转换成差分信号传输到总线上,而接收数据时,收发器把总线上的差分信号转化成TTL 信号通过RX引脚传输到串口控制器中。
RS-485 通讯网络的最大传输距离可达1200 米,总线上可挂载128 个通讯节点,而由于RS-485 网络只有一对差分信号线,它使用差分信号来表达逻辑,当AB 两线间的电压差为-6V~-2V 时表示逻辑1,当电压差为+2V~+6V 表示逻辑0,在同一时刻只能表达一个信号,所以它的通讯是半双工形式的。
RS-485 与RS-232 的差异只体现在物理层上,它们的协议层是相同的,也是使用串口数据包的形式传输数据。
由于RS-485 与RS-232 的协议层没有区别,进行通讯时,我们同样是使用STM32 的USART 外设作为通讯节点中的串口控制器,再外接一个RS-485 收发器芯片把USART 外设的TTL 电平信号转化成RS-485 的差分信号即可。
RS-485—双机通讯实验本小节演示如何使用STM32 的USART 控制器与MAX485 收发器,在两个设备之间使用RS-485协议进行通讯,本实验中使用了两个实验板,无法像CAN 实验那样使用回环测试(把STM32USART 外设的TXD 引脚使用杜邦线连接到RXD 引脚可进行自收发测试,不过这样的通讯不经过RS-485 收发器,跟普通TTL 串口实验没有区别),本教程主要以“USART—485 通讯”工程进行讲解。
RS485通信协议
RS485通信协议协议名称:RS485通信协议1. 引言RS485通信协议是一种用于串行通信的标准协议,常用于工业自动化领域。
该协议定义了数据传输的物理层和数据链路层规范,确保了多个设备之间的可靠通信。
本协议旨在详细描述RS485通信协议的标准格式和相关要求。
2. 范围本协议适用于使用RS485通信协议的设备和系统,包括但不限于工业控制系统、仪器仪表、数据采集设备等。
3. 术语和定义3.1 RS485:一种串行通信标准,支持多主多从的半双工通信方式。
3.2 数据传输速率:数据在物理介质上传输的速率,单位为bps。
3.3 帧:数据传输的最小单元,包括起始位、数据位、校验位和停止位。
3.4 主站:RS485通信网络中具有控制和管理功能的设备。
3.5 从站:RS485通信网络中执行主站指令的设备。
4. 物理层规范4.1 电气特性4.1.1 通信线路:使用双绞线作为通信介质,具有较好的抗干扰能力。
4.1.2 电压标准:通信线路的电平范围为-7V至+12V,其中-7V表示逻辑“1”,+12V表示逻辑“0”。
4.1.3 驱动能力:通信设备应具备足够的驱动能力,以确保信号在长距离传输时的稳定性。
4.2 连接方式4.2.1 线缆连接:使用双绞线连接主站和从站,其中一对线缆用于数据传输,另一对线缆用于信号地。
4.2.2 端子连接:使用标准的RS485通信端子连接主站和从站,确保连接的可靠性和稳定性。
5. 数据链路层规范5.1 帧格式5.1.1 起始位:一个起始位,逻辑为低电平。
5.1.2 数据位:8个数据位,按照LSB(Least Significant Bit)先传输。
5.1.3 校验位:可选的奇偶校验位,用于检测数据传输的错误。
5.1.4 停止位:一个或多个停止位,逻辑为高电平。
5.2 数据传输5.2.1 主从通信:主站发起通信,从站响应并回复数据。
5.2.2 数据传输速率:根据实际需求,可选择不同的数据传输速率,如9600bps、19200bps等。
RS485通信协议
RS485通信协议协议名称:RS485通信协议一、引言RS485通信协议是一种用于在多个设备之间进行数据传输和通信的标准协议。
本协议旨在规范RS485通信的数据格式、传输方式和通信协议,以确保设备之间的可靠通信和数据交换。
二、范围本协议适用于使用RS485通信接口的各种设备,包括但不限于工业自动化设备、仪器仪表、数据采集设备等。
三、术语定义1. RS485通信:使用差分信号进行数据传输的半双工通信方式。
2. 主设备:发起通信请求的设备。
3. 从设备:响应通信请求的设备。
4. 数据帧:包含数据信息的通信单元。
5. 起始位:数据帧的起始标识位。
6. 终止位:数据帧的结束标识位。
7. 奇偶校验:用于检测数据传输中的错误的校验机制。
8. 波特率:数据传输速率,以每秒传输的比特数表示。
四、通信协议1. 物理层RS485通信使用差分信号进行数据传输,其中A线和B线分别代表正向和反向信号线。
通信设备应符合RS485标准的物理层要求,包括信号电平、线路阻抗等。
2. 数据帧格式RS485通信使用数据帧进行数据传输。
数据帧格式如下:起始位 | 数据位 | 奇偶校验位 | 停止位起始位:一个字节的起始标识位,用于标识数据帧的开始。
数据位:包含要传输的数据信息,可以是一个或多个字节。
奇偶校验位:用于检测数据传输中的错误,可以选择奇校验、偶校验或无校验。
停止位:一个字节的停止标识位,用于标识数据帧的结束。
3. 通信流程RS485通信的通信流程如下:主设备发送请求帧 -> 从设备接收请求帧并解析 -> 从设备执行请求操作 -> 从设备发送响应帧 -> 主设备接收响应帧并解析4. 数据传输RS485通信使用半双工通信方式,即同一时间只能有一方发送数据。
通信设备应在发送数据前先检测总线是否空闲,以避免冲突。
5. 错误处理RS485通信中可能发生的错误包括数据传输错误、通信超时等。
通信设备应具备错误处理机制,能够检测和处理这些错误,例如重新发送数据、重置通信连接等。
RS485组网通信实验
实验三十 RS485组网通信实验一、实验目的1、学习RS485组网通信基本原理。
二、实验内容利用3块以上MSP430单片机开发模块实现RS485组网通信,在主机模块上通过液晶屏显示各节点采集的片内温度,同时通过上位机的串口调试助手进行同步显示。
三、实验仪器传感器检测技术综合实验台、MSP430单片机开发模块(3块以上)、显示与键盘模块(3块以上)、MSP430仿真器、A+B型USB连接线、杜邦线、导线。
四、实验原理RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示逻辑0,-6V~-2V表示逻辑1,RS485接口采用差分方式传输信号。
RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,两线制可以构成总线式拓扑结构,在同一总线上可以挂接32个节点,RS485通信网络中通常采用主从式通信方式(如图30-1所示),机一个主机带多个从机。
一般情况下,连接RS485通信链路使用一对双绞线将各个接口的A、B端分别连接,严格来说还应该将信号地连接在一起。
RS485总线通信距离理论值为1200m,实际应用还受通信环境的影响,RS485在传输过程中可以采用增加中继的方法对信号进行放大,最多可以加8个中继。
图30-1 主从式通信结构图五、注意事项1、实验操作中不要带电插拔导线,熟悉原理后,按照接线示意图接线,检查无误后,方可打开电源进行实验。
2、实验中严禁将5V信号线与MSP430单片机IO口直接连接3、严禁电源对地短路,模块间共地。
4、从机地址为2~30,同一个网络中从机的地址不能相同。
六、实验步骤1、用导线将主台体上的+15V、GND对应连接到显示与键盘模块,+5V、GND连接到MSP430单片机开发模块(连线之前确保电源开关处于关闭状态)。
2、按照图30-2将显示与键盘模块与MSP430单片机开发模块相连。
图30-2 连线示意图3、选取其中一个MSP430单片机开发模块作为主机,使用串口线将COM3与PC机的串口相连,并连接MSP430仿真器。
485通信终端电阻的使用
485通信终端电阻的使用一、485通信终端电阻的作用和原理1.作用:485通信终端电阻主要用于匹配信号线的阻抗,减少信号反射,提高传输速率和通信距离,降低误码率,提高通信质量和抗干扰能力。
2.原理:RS485标准规定,每个节点的终端线需要有一个电阻,一般采用120欧姆的终端电阻。
终端电阻将发送信号进行阻抗匹配,防止信号由于反射而造成的干扰,同时也减少节点间的信号相互干扰。
二、485通信终端电阻的安装位置1.两端安装:在线路两端分别安装一个终端电阻,这是最简单的安装方式,适用于线路两端的设备都是RS485设备。
2.中间安装:当RS485设备数量较多,且分布在线路的中间位置时,可以将终端电阻安装在线路的中间,这样可以减少信号反射的影响。
3.分段安装:当RS485设备数量很多,且距离较远时,可以将线路分段,并在每个段的两端安装终端电阻。
这样可以减小整个线路的阻抗波动,提高通信质量。
三、485通信终端电阻的选择和参数设置1.电阻阻值选择:一般情况下,RS485终端电阻的阻值为120欧姆,因为RS485标准规定了这个数值。
在特殊情况下,根据实际情况可以选择不同的阻值。
2.参数设置:在485通信中,终端电阻的开关是非常重要的。
终端电阻一般应设置在每根线路的两端。
当有设备加入或离开485总线时,必须及时打开或关闭终端电阻,以保证总线的信号质量。
四、485通信终端电阻的应用注意事项1.终端电阻应选用质量好的产品,以保证其稳定性和可靠性。
2.安装终端电阻时,要求接线牢固可靠,防止接触不良或者松动。
3.在485总线长度较长的情况下,采用分段安装终端电阻,可以进一步提高通信质量和抗干扰能力。
4.在调试485通信时,可以先关闭终端电阻,进行通信质量测试;测试完成后再打开终端电阻,稳定运行。
5.终端电阻的选择和参数设置应根据具体的系统需求和通信环境来确定,可以结合噪声分析和实际测试的结果进行调整。
结论:485通信终端电阻在RS485通信中起到了重要的作用,通过匹配信号线阻抗,减少信号反射,提高通信质量和抗干扰能力。
RS485通信协议
RS485通信协议协议名称:RS485通信协议一、引言RS485通信协议是一种用于实现多节点通信的串行通信协议,适用于工业自动化领域。
本协议旨在规范RS485通信的物理层、数据链路层和应用层的通信规则,以确保通信的稳定性和可靠性。
二、术语和定义1. RS485:一种串行通信标准,支持多节点通信。
2. 主节点:RS485网络中负责发起通信请求的节点。
3. 从节点:RS485网络中响应主节点通信请求的节点。
4. 帧:通信数据的最小单位,包含起始位、数据位、校验位和停止位。
三、物理层规定1. 电气特性:a. 差分信号:使用两个信号线A和B,A线为正向信号,B线为反向信号。
b. 电平范围:高电平+1.5V至+5V,低电平-1.5V至-5V。
c. 驱动能力:RS485驱动器应具备足够的驱动能力,以确保信号传输的稳定性。
d. 终端电阻:每个RS485网络的两端应设置120欧姆的终端电阻。
2. 信号传输规则:a. 逻辑1:A线高电平,B线低电平。
b. 逻辑0:A线低电平,B线高电平。
c. 数据传输:通过在逻辑1和逻辑0之间切换来传输二进制数据。
d. 帧同步:通信双方通过一组起始位和停止位来确保帧的同步。
四、数据链路层规定1. 帧格式:a. 起始位:1个起始位,逻辑0,表示帧的开始。
b. 数据位:8个数据位,用于传输数据。
c. 校验位:1个校验位,用于验证数据的正确性。
d. 停止位:1个停止位,逻辑1,表示帧的结束。
2. 通信规则:a. 主从通信:主节点发送请求帧,从节点响应并返回应答帧。
b. 从节点地址:每个从节点都有一个唯一的地址,主节点通过地址识别从节点。
c. 通信速率:通信双方应事先约定通信速率,例如9600bps、19200bps等。
d. 重发机制:通信双方应实现重发机制,以确保数据的可靠传输。
五、应用层规定1. 数据传输:a. 数据格式:通信双方应事先约定数据的格式,例如ASCII码、二进制等。
b. 数据解析:接收方应能正确解析接收到的数据,以获取有效信息。
RS485通信原理图及程序实例详解
RS485通信原理图及程序实例详解RS232 标准是诞⽣于 RS485 之前的,但是 RS232 有⼏处不⾜的地⽅:接⼝的信号电平值较⾼,达到⼗⼏ V,使⽤不当容易损坏接⼝芯⽚,电平标准也与TTL 电平不兼容。
传输速率有局限,不可以过⾼,⼀般到⼀两百千⽐特每秒(Kb/s)就到极限了。
接⼝使⽤信号线和 GND 与其它设备形成共地模式的通信,这种共地模式传输容易产⽣⼲扰,并且抗⼲扰性能也⽐较弱。
传输距离有限,最多只能通信⼏⼗⽶。
通信的时候只能两点之间进⾏通信,不能够实现多机联⽹通信。
针对 RS232 接⼝的不⾜,就不断出现了⼀些新的接⼝标准,RS485 就是其中之⼀,它具备以下的特点:采⽤差分信号。
我们在讲 A/D 的时候,讲过差分信号输⼊的概念,同时也介绍了差分输⼊的好处,最⼤的优势是可以抑制共模⼲扰。
尤其当⼯业现场环境⽐较复杂,⼲扰⽐较多时,采⽤差分⽅式可以有效的提⾼通信可靠性。
RS485 采⽤两根通信线,通常⽤ A 和 B 或者 D+和D-来表⽰。
逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V 表⽰,逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V 来表⽰,是⼀种典型的差分通信。
RS485 通信速率快,最⼤传输速度可以达到 10Mb/s 以上。
RS485 内部的物理结构,采⽤的是平衡驱动器和差分接收器的组合,抗⼲扰能⼒也⼤⼤增加。
传输距离最远可以达到 1200 ⽶左右,但是它的传输速率和传输距离是成反⽐的,只有在 100Kb/s 以下的传输速度,才能达到最⼤的通信距离,如果需要传输更远距离可以使⽤中继。
可以在总线上进⾏联⽹实现多机通信,总线上允许挂多个收发器,从现有的 RS485芯⽚来看,有可以挂 32、64、128、256 等不同个设备的驱动器。
RS485 的接⼝⾮常简单,与 RS232 所使⽤的 MAX232 是类似的,只需要⼀个 RS485转换器,就可以直接与单⽚机的 UART 串⼝连接起来,并且使⽤完全相同的异步串⾏通信协议。
RS485串口通信原理
RS485串口通信原理一、RS485串口通信协议原理与特点1.电平传输特点:RS485通信使用差分信号进行传输,即通过正负两个信号线分别传输高低电平,抵消了电磁干扰对信号的影响,提高了传输的抗干扰性能。
2.单主多从:RS485通信存在一个主机和多个从机,主机负责向从机发送指令,而从机接收指令并返回数据。
3.半双工通信:RS485通信只能在一个方向上进行通信,即由主机发送指令到从机,或者从机发送数据到主机,无法同时进行双向通信。
4.多层级网络:RS485通信可以通过多级网络实现跨越更长的距离和更多设备的通信,每级网络之间通过中继器进行连接。
二、RS485通信方式1.同步方式:同步通信是指主机和从机之间在时钟方面进行同步的通信方式。
主机发送时钟信号给从机,从机根据时钟信号进行数据发送和接收,确保数据的完整性和准确性。
同步通信的优点是数据传输速度快,但对时钟同步要求较高。
2.异步方式:异步通信是指主机和从机之间不需要进行时钟同步的通信方式。
主机和从机之间通过控制字符进行数据传输和接收,可以自由控制数据传输速度和时钟精度。
异步通信的优点是适用性广,不需要严格的时钟同步,但数据传输速度较慢。
三、RS485通信协议1.物理层:RS485通信采用差分传输的物理层信号,正负两个信号线分别传输高低电平数据。
通信时需进行数据电平转换,将逻辑高电平和逻辑低电平转换为物理层的高电平和低电平信号。
2.数据链路层:RS485通信的数据链路层采用帧结构进行数据的传输和接收。
数据帧包括起始位、数据位、校验位和停止位。
起始位用于表示数据帧的开始,数据位用于存储实际传输的数据,校验位用于验证数据的准确性,停止位用于表示数据帧的结束。
四、RS485通信应用场景1.工业自动化控制:RS485通信可用于PLC控制系统、工业仪表传感器等设备之间的通信,可实现工业自动化控制和数据采集。
2.楼宇自控系统:RS485通信可用于楼宇自控系统中的空调、照明、电梯等设备之间的通信,实现楼宇设备的集中控制和管理。
RS485实验指导书
实验一实验板点对点通信【实验目的】1. 建立双机通信的概念2. 掌握单片机串行口通信的编程和调试方法。
3. 掌握异步串行通信的数据格式及数据协议设定。
【实验环境】PC机一台,keil开发环境一套,RS232通信线【实验重点及难点】串行口通信的程序的设计,以及硬件的连接数据通信的协议等。
【实验原理介绍】1.1 程序下载方式介绍1.1.1 RS232与上位机通信下载程序由于要从上位机中下载程序到单片机中,所以需要建立他们之间的通信线路。
本实验采用MAX232芯片,max232是一种把电脑的串行口rs232信号电平(-10 ,+10v)转换为单片机所用到的TTL信号点平(0 ,+5)的芯片,下面介绍一下max232引脚图,看下面的图。
图3.1 max232引脚图本实验中采用11、12、13、14号管脚作输入输出,其中13、14与DB9连接,11、12与单片机连接。
1.1.2 485通信485通信的过程如下:从DB9接收数据,经过max485芯片实现电平转换,然后max485芯片经过高速光耦与单片机通信,将数据送入单片机中进行处理;处理完成后将数据返回至max485,再经DB9输出。
如此就可实现两单片机之间的通信或单片机与上位机间的通信。
下面介绍一下max485芯片接线方法,如下图示:图2 max485接线图其中1、4为输入输出管脚,经光耦与单片机连接,2、3为使能端,6、7为与外部通信接口。
1.2 MCU功能介绍本实验中选择stc12c5a60s2系列单片机,其管脚图如下:图3 tc12c5a60s2单片机管脚图stc12c5a60s2系列单片机是单时钟的单片机,增强型8051内核,速度比普通8051快8~12倍,宽电压:5.5~3.5V,2.2~3.8V,低功耗设计:空闲模式,掉电模式,工作频率:0~35MHz.时钟:外部晶体或内部RC振荡器可选,在ISP下载编程用户程序时设置。
全双工异步串行口,兼容8051的串口。
RS485总线通信实验
}
uchar ChkLRC() //ok
{
uchar i,d,s=0;
for(i=0;i<Rnum-2;i++) s^=Rbuf[i];
d=AscByte(Rnum-2);
return s^d;
}
void SetLRC() //ok
{
uchar i,s=0;
while(1)
{
if(RECV)
{
RECV=0;
if(ChkLRC()==0)
{
w=AscByte(0);
if(w==Addr) ModbusASC();
}
}
}
}
}
else if(m==0x0D)
{
RECV=1;
}
else if(Rnum<40)
{
Rbuf[Rptr++]=m;
Rnum++;
}
}
if(TI)
{
TI=0;
if(Tnum>0)
{
SBUF=Tbuf[Tptr++];
Tnum--;
}
}
}
//////////////////////////////////////////////////////
for(i=0;i<Tnum;i++) s^=Tbuf[i];
ByteAsc(s);
Tbuf[Tnum++]=0x0d;
SBUF=0x40;
}
void serial() interrupt 4 using 2
rs485通信原理通俗讲解
rs485通信原理通俗讲解摘要:1.RS485 通信概述2.RS485 通信原理3.RS485 通信优点4.RS485 通信缺点5.RS485 通信的应用场景正文:一、RS485 通信概述RS485 通信,全称为RS485 串行通信,是一种串行通信接口标准。
它是由美国电子工业协会(Electronic Industries Association, EIA)于1983 年发布,经过通讯工业协会(Telecommunications Industry Association, TIA)修订后命名为RS485。
RS485 通信主要用于工业控制环境中,是一种差分信号传输方式,具有较强的抗干扰性能。
二、RS485 通信原理RS485 通信采用两根通信线,通常用A 和B 或者D 和D-来表示。
它采用差分信号传输方式,这种传输方式具有较强的抗干扰性能,尤其在工业现场环境比较复杂、干扰比较多的情况下,采用差分方式可以有效提高通信可靠性。
在RS485 通信中,数据是串行传输的,即数据是一位一位地按顺序进行传输。
发送方将数据字符从并行转换为串行,按位发送给接收方。
接收方收到串行数据后,再将其转换为并行数据。
这种串行通信方式在仅用一根信号线的情况下完成数据传输,降低了线路成本。
三、RS485 通信优点1.抗干扰性强:RS485 通信采用差分信号传输方式,具有较强的抗干扰性能,能在复杂的工业现场环境中保持稳定的通信。
2.传输距离远:RS485 通信的最大传输距离可达1200 米,满足了工业现场中远距离通信的需求。
3.支持多节点:RS485 通信最多支持32 个节点,适用于工业现场中多设备、多系统互联的需求。
4.传输速率适中:RS485 通信的传输速率适中,一般在几十kb/s 至几百kb/s 之间,满足了工业现场中对通信速度的要求。
四、RS485 通信缺点1.通信效率较低:RS485 通信采用串行通信方式,数据传输速率较慢,尤其是在传输大量数据时,通信效率较低。
RS485通信协议
RS485通信协议协议名称:RS485通信协议一、引言RS485通信协议是一种用于在多个设备之间进行数据通信的标准协议。
本协议旨在规范RS485通信的数据格式、传输速率、物理接口等方面的要求,以确保设备之间的稳定、可靠的数据传输。
二、范围本协议适用于使用RS485通信协议的设备之间的数据传输。
三、术语定义1. RS485:一种串行通信协议,支持多个设备之间的数据传输。
2. 设备:指使用RS485通信协议进行数据传输的电子设备。
3. 主设备:指RS485通信网络中控制和发起数据传输的设备。
4. 从设备:指RS485通信网络中被控制和接收数据传输的设备。
四、通信规则1. 物理接口a. 通信线路:使用双绞线连接主设备和从设备,其中A线和B线分别用于数据传输。
b. 信号电平:逻辑高电平为+5V至+12V,逻辑低电平为-5V至-12V。
c. 终端电阻:在通信线路的两端分别连接120欧姆的终端电阻。
2. 数据格式a. 帧结构:每个数据帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
b. 起始位:一个起始位,逻辑低电平。
c. 数据位:8位数据位,最高有效位先传输。
d. 校验位:可选的奇偶校验位,用于检测数据传输中的错误。
e. 停止位:一个或两个停止位,逻辑高电平。
3. 传输速率a. 传输速率可根据实际需求设置,常见的速率有9600bps、19200bps、38400bps等。
b. 主设备和从设备的传输速率必须一致,否则无法正常通信。
五、通信协议1. 数据传输a. 主设备通过发送数据帧向从设备发送数据。
b. 从设备通过接收数据帧接收主设备发送的数据。
c. 数据传输的顺序由主设备控制,从设备按照主设备的指令进行响应。
2. 数据帧格式a. 主设备发送的数据帧格式:| 起始位 | 数据位 | 校验位 | 停止位 |b. 从设备接收的数据帧格式:| 起始位 | 数据位 | 校验位 | 停止位 |3. 错误检测a. 校验位用于检测数据传输中的错误,可选的奇偶校验位可以增加数据传输的可靠性。
rs485通信原理
rs485通信原理
RS485通信是一种串行通信协议,用于在多个设备之间进行数据传输。
它是一种平衡差分信号传输方式,可以实现高速、远距离通信。
RS485通信采用差分信号传输,即使用两条信号线进行数据传输,分别为正向信号线(A线)和反向信号线(B线)。
传输时,发送器将数据以差分的方式发送出去,接收器则通过比较两条信号线上的电平差异来还原出数据。
由于使用差分信号,RS485通信具有较强的抗干扰能力,可以在较差的电磁环境下稳定工作。
RS485通信采用半双工方式,即同一时间内,数据传输只能是单向的,要么是从发送器向接收器传输数据,要么是从接收器向发送器传输数据。
为了实现多个设备之间的通信,常用的方式是在总线上连接多个RS485设备,通过总线进行数据传输。
在总线上,各个设备通过设置不同的地址来进行区分,并且在进行数据传输时需要先请求总线控制权。
这样可以确保每个设备在适当的时机发送数据,避免冲突。
RS485通信速度可以根据具体应用进行设置,一般可以达到几十kbps到几Mbps的速度范围。
此外,RS485通信还可以支持多主机结构,即多个设备可以同时成为总线的主机,实现分布式控制。
总之,RS485通信是一种可靠、抗干扰能力强的串行通信协议,
适用于远距离、高速度的数据传输。
它的差分传输方式、半双工通信以及多主机支持等特点使其在工控领域得到广泛应用。
RS485通讯
精通RS485通讯系列教程一、通讯基础知识1.1什么是通讯要搞清楚RS485通讯我们要先搞明白什么是通讯,通讯就是两个设备之间0、1代码的传递,0-低电平1-高电平。
举例:A设备向B设备传递数据,首先A设备和B设备之间必须通过电缆连接(硬件连接)。
如果A设备要向B设备发送101010这样一串代码,那么A设备就要在他的通讯端口产生如下图所示的高低电平的组合,通过电缆这个介质B设备的通讯端口就会接收到A设备发出高低电平的组合,同时就会将接收到的高低电平组合翻译成101010,这就完成了A设备向B设备数据的传递,B 设备向A设备数据传递也是同样的道理。
与通讯有个的概念。
【全双工与半双工】全双工是通讯端口在发送数据的同时可以接收数据。
而半双工指的是同一时刻通讯端口要么只能发送数据,要么只能接收数据。
举例:全双工-打电话时双方都可以说。
半双工:对讲机-同一时刻只能一个人说另一个人听。
【通讯速率】通讯速率也叫通讯波特率是1S内通讯端口发送01代码(或者说是高低电平)的数量。
举例:我们说通讯速率是9.6kbps,就表示通讯端口每秒发送9600个bit的数据,也就是每秒可以产生9600个高低电平(注意:是高低电平总共加起来9600个)。
【主从通讯】是在一个通讯网络中一个站点是主站,其他站点作为从站。
主站和从站之间可以直接进行数据的传递,但是从站与从站之间不能直接进行数据的传递。
如果需要从站之间交换数据也必须要通过主站进行转发。
如下图所示1.2、485通讯定义明白了通讯的基本概念后再理解485通讯就相对容易了,下面我们从通讯介质、通讯方式、通讯类型、物理层四个方面来介绍485通讯。
通讯介质:屏蔽双绞线,也就是我们通常用的带有屏蔽层的两心电缆如下图所示。
通讯方式:半双工通讯类型:主从通讯物理层:9针接口,需要注意的是通常情况下485通讯的9针接口,只需要将两芯电缆接到3号脚和8号脚上,3是信号“﹢”,8是信号“-”。
RS485通信原理
RS485通信原理1. RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。
接口信号电平比RS-232-C降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。
2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps 。
3. RS-485接口是采纳平稳驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。
4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,另外RS-232-C接口在总线上只承诺连接1个收发器,即单站能力。
而RS-485接口在总线上是承诺连接多达128个收发器。
即具有多站能力,如此用户能够利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。
因为RS485接口组成的半双工网络一样只需二根连线,因此RS485接口均采纳屏蔽双绞线传输。
RS485接口连接器采纳DB-9的9芯插头座,与智能终端RS485接口采纳DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485采纳DB-9(针)。
RS485编程串口协议只是定义了传输的电压,阻抗等,编程方式和一般的串口编程一样RS-232与RS-422之间转换原理和接法通常我们关于视频服务器、录像机、切换台等直截了当播出、切换操纵要紧使用串口进行,要紧使用到RS-232、RS-422与RS-485三种接口操纵。
下面就串口的接口标准以及使用和外部插件和电缆进行探讨。
RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,在此基础上用户能够建立自己的高层通信协议。
例如:视频服务器都带有多个RS422串行通讯接口,每个接口均可通过RS422通讯线由外部计算机操纵实现记录与播放。
视频服务器除提供各种操纵硬件接口外,还提供协议接口,如RS422接口除支持RS422的Profile协议外,还支持 Louth、Odetics 、BVW等通过RS422操纵的协议。
-RS485串行通信接口
• 图2-25为以PC机作主机,n个单片智能设备 为从机、工作于主从方式旳RS-485总线网络旳构 造图。利用PC机配置旳RS-232C串行端口,外配 一种RS-232C/RS-485转换器,可将RS-232C信号 转换为RS-485信号。每个从机经过MAX487E芯 片构建RS-485通信接口,就可挂接在RS-485总线 网络上,总线端点处并接旳两个120Ω电阻用于消 除两线间旳干扰。RS-485总线网络传播距离最远 可达1200m(速率20 kb/s)、传播速率最高可达 2Mb/s(距离12 m)。至于在网络上最多允许挂 接多少个从机,这主要取决于232/485转换器旳驱 动能力与485接口芯片旳输入阻抗与驱动能力,假
如再加上中继站,能够增长更多旳从机数量。
232电平
A
TXD
PC机
232/485 转换器 B
120Ω
RXD
485电平
RS-
232C
BA
BA
MAX487E
MAX487E
RO RE DE DI RO RE DE DI
TTL电平
RXD P1.7 TXD RXD P1.7 TXD
AT89C52 1 # 从机
• 在RS-449原则下,推出旳子集有RS423A/RS-422A,以及RS-422A旳变型 RS-485。
3.1 RS485串行通信接口
• RS485采用二线差分平衡传播,其信号定 义如下:
• 逻辑0:差分信号-2500~-200mv • 逻辑1:差分信号+2500~+200mv • 高阻状态:差分信号-200~-200mv
• (2)传播速率较低,在异步传播时,波特 率为20Kbps。
• (3)接口使用一根信号线和一根信号返回 线而构成共地旳传播形式,这种共地传播
RS485通信协议
RS485通信协议协议名称:RS485通信协议一、引言RS485通信协议是一种常用于工业自动化领域的串行通信协议,它定义了在RS485物理层上进行数据传输和通信的规范。
本协议旨在确保RS485设备之间的可靠通信,并提供一套标准的通信格式和协议规则,以确保数据的准确传输和处理。
二、协议目的本协议的目的是为RS485通信设备之间的数据传输和通信提供一套标准的协议规范,以确保通信的稳定性、可靠性和安全性。
通过遵循本协议,可以实现不同厂家、不同型号的RS485设备之间的互操作性,提高通信效率和数据传输速度。
三、协议范围本协议适用于使用RS485物理层进行数据传输和通信的设备,包括但不限于工业自动化设备、电力设备、通信设备等。
本协议规定了数据格式、通信速率、错误检测和纠正等方面的规范,以确保通信的正确性和可靠性。
四、协议要求1. 物理层要求:a. 使用RS485标准进行数据传输。
b. 采用双绞线进行数据传输,距离不超过1200米。
c. 采用差分信号进行数据传输,提高抗干扰能力。
d. 提供合适的电气特性,包括电压范围、驱动能力等。
2. 数据格式要求:a. 采用二进制编码进行数据传输。
b. 数据帧包括起始位、数据位、校验位和停止位。
c. 支持多种数据格式,包括ASCII码、十进制、十六进制等。
3. 通信速率要求:a. 支持多种通信速率,包括2400bps、4800bps、9600bps等。
b. 通信速率应根据实际需求进行选择,以确保数据传输的稳定性和可靠性。
4. 错误检测和纠正要求:a. 使用CRC校验进行数据的完整性检测。
b. 支持错误重传机制,确保数据的正确传输。
c. 提供错误处理和纠正机制,包括丢弃错误数据、重新发送数据等。
五、协议规则1. 数据帧格式:a. 起始位:标识数据帧的开始。
b. 数据位:包含实际传输的数据。
c. 校验位:用于校验数据的完整性。
d. 停止位:标识数据帧的结束。
2. 数据传输:a. 发送方将数据按照协议规定的格式发送给接收方。
RS485通信协议 (2)
RS485通信协议协议名称:RS485通信协议一、引言RS485通信协议是一种常用的串行通信协议,适用于在工业自动化、数据采集、仪器仪表等领域中进行长距离数据传输。
本协议旨在规范RS485通信的数据格式、通信方式和错误处理等,以确保通信的稳定性和可靠性。
二、术语定义1. RS485通信:指基于RS485标准进行的串行通信方式。
2. 主站:指RS485通信网络中负责发送指令和接收数据的设备。
3. 从站:指RS485通信网络中负责接收指令和发送数据的设备。
4. 数据帧:指RS485通信中的数据传输单位,包括起始位、数据位、校验位和停止位等。
5. 奇偶校验:指通过对数据位进行奇偶校验来检测和纠正传输中的错误。
6. 波特率:指RS485通信中数据传输的速率,单位为波特(bps)。
7. 通信协议:指RS485通信中约定的数据格式、通信方式和错误处理规则等。
三、通信协议规范1. 数据帧格式1.1 起始位:1个起始位,用于标识数据传输的开始。
1.2 数据位:8个数据位,用于传输实际数据。
1.3 奇偶校验位:1个奇偶校验位,用于检测和纠正传输中的错误。
1.4 停止位:1个停止位,用于标识数据传输的结束。
1.5 数据帧示例:起始位 + 数据位 + 奇偶校验位 + 停止位2. 通信方式2.1 主从通信:主站发送指令给从站,从站接收指令并发送数据给主站。
2.2 半双工通信:主站和从站不能同时发送和接收数据,需通过时间间隔来区分发送和接收。
3. 错误处理3.1 奇偶校验错误:接收端通过对数据位进行奇偶校验,若校验错误则丢弃数据帧。
3.2 重发机制:主站发送指令后,若未收到从站的响应,则进行重发操作,最多重发3次。
3.3 超时处理:主站发送指令后,若在规定时间内未收到从站的响应,则进行超时处理。
四、通信参数1. 波特率:可根据实际需求设置,常用的波特率有9600bps、19200bps、38400bps等。
2. 数据位:固定为8位。
RS485通信协议
RS485通信协议协议名称:RS485通信协议一、协议概述RS485通信协议是一种用于串行通信的标准协议,适用于多点通信和远距离通信。
本协议规定了数据传输的格式、通信参数和错误检测机制,以确保可靠的数据传输和通信稳定性。
二、通信参数1. 通信速率:本协议支持多种通信速率,包括9600bps、19200bps、38400bps 等,根据实际需求进行配置。
2. 数据位:本协议支持数据位为7位或8位。
3. 停止位:本协议支持停止位为1位或2位。
4. 校验位:本协议支持奇偶校验位和无校验位。
三、数据传输格式1. 帧格式:数据传输采用帧格式,包括起始位、数据位、校验位和停止位。
2. 起始位:起始位为逻辑0,表示数据传输的开始。
3. 数据位:数据位为8位,表示传输的数据内容。
4. 校验位:校验位用于检测数据传输过程中的错误,可以选择奇校验、偶校验或无校验。
5. 停止位:停止位为逻辑1,表示数据传输的结束。
四、通信协议1. 数据帧:数据帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成,格式如下:起始位 + 数据位 + 校验位 + 停止位2. 数据传输:数据传输采用全双工方式,发送方和接收方可以同时发送和接收数据。
3. 数据流控制:本协议未定义数据流控制机制,发送方和接收方需要通过其他方式进行数据流控制。
五、错误检测机制1. 奇偶校验:发送方在发送数据时,根据数据位的奇偶性计算校验位,接收方在接收数据时,根据校验位检测数据的正确性。
2. CRC校验:发送方在发送数据时,通过CRC算法计算校验值,接收方在接收数据时,通过CRC算法验证数据的正确性。
六、通信流程1. 发送方发送数据:发送方将数据按照协议规定的格式发送出去,包括起始位、数据位、校验位和停止位。
2. 接收方接收数据:接收方接收到数据后,根据协议规定的格式进行解析,包括起始位、数据位、校验位和停止位。
3. 错误检测:接收方在接收数据后,进行奇偶校验或CRC校验,以验证数据的正确性。
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GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3; //RX-485
//串口输入
PA3
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
*函数名
: rs485_init
* 函数功能
: IO 端口及串口 2,时钟初始化函数
*输 入
:无
*输 出
:无
*********************************************************************
**********/
void rs485_init()
我们 STM32 开发板上采用 SP3485 作为收发器,该芯片支持 3.3V 供电,最大传输速度 可达 10Mbps,支持多达 32 个节点,并且有输出短路保护。该芯片的框图如图所示:
图中 A、 B 总线接口,用于连接 485 总线。 RO 是接收输出端, DI 是发送数据收入 端, RE 是接收使能信号(低电平有效), DE 是发送使能信号(高电平有效)。
//使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
2) 中断函数
void USART2_IRQHandler(void) //485 通信中断函数
{
static u8 k;
USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC);
if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)!=RESET)//检查指定的
//打开时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG|RCC_APB2Periph_GPIOA| RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
//开启发送和接受模式
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); /* 初始化 USART2 */
USART_Cmd(USART2,ENABLE);
USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE); //使能或者失能指定
的 USART 中断 接收中断
果如下:
当程序下载进去后,打开串口,对 DTR 前进行勾选,然后在取消。再通过发送字符即 可以显示。
/* 配置 GPIO 的模式和 IO 口 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2; //TX-485 //串口输出
PA2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
//复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
***/
int main()
{
rs485_init(); //485 初始化
GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_3);//首先要打开 485 接收数据的控制端
while(1);
}
开始的时候需要将控制使能端清零,表示 485 可以接收数据,等到接收完成后将控制端
置 1,打开发送使能,可以发送接收的数据,等到发送结束后再次清零,打开接收。通信结
置为 9600 //波特率
USART_ART_WordLength = USART_WordLength_8b; //
数据长 8 位
USART_ART_StopBits = USART_StopBits_1;
//1 位停止位
USART_ART_Parity = USART_Parity_No;
USART 中断发生与否
{
k=USART_ReceiveData(USART2);
GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_3);
delay_ms(1);
USART_SendData(USART2,k);
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)==RESET);
delay_ms(2);
GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_3);
}
}
此函数将串口发送的数据通过单片机串口在发送到 PC 串口助手上进行显示。
3) 主函数
/*************************************************************************
1.1 485 简介
485(一般称作 RS485/EIA-485)是隶属于 OSI 模型物理层的电气特性规定为 2 线, 半双工,多点通信的标准。它的电气特性和 RS-232 大不一样。用缆线两端的电压差值来表 示传递信号。RS485 仅仅规定了接受端和发送端的电气特性。它没有规定或推荐任何数据协 议。
RS485 的特点包括: 1) 接口电平低,不易损坏芯片。RS485 的电气特性:逻辑“ 1”以两线间的电压差为
+(2~6)V 表示;逻辑“ 0”以两线间的电压差为-(2~6)V 表示。接口信号电平比 RS232 降低了,不易损坏接口电路的芯片,且该电平与 TTL 电平兼容,可方便与 TTL 电 路连接。 2) 传输速率高。 10 米时, RS485 的数据最高传输速率可达 35Mbps,在 1200m 时, 传输速度可达 100Kbps。 3) 抗干扰能力强。 RS485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰 能力增强,即抗噪声干扰性好。 4)传输距离远,支持节点多。RS485 总线最长可以传输 1200m 以上(速率≤100Kbps) 一般最大支持 32 个节点,如果使用特制的 485 芯片,可以达到 128 个或者 256 个节点,最大的可以支持到 400 个节点。 RS485 推荐使用在点对点网络中,线型,总线型,不能是星型,环型网络。理想情况下 RS485 需要 2 个匹配电阻,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗(一般为 120Ω )。没有特 性阻抗的话,当所有的设备都静止或者没有能量的时候就会产生噪声,而且线移需要双端的
实验 11 RS485 通信实验
本章我们将向大家介绍如何利用 STM32 的串口实现 485 通信(半双工)。 在本章中,我们将利用 STM32 的串口 2 来实现开发板与上位机之间的 485 通 信,通过在串口助手上输入字符发送到单片机上后在发送到串口助手上显示。本 章分为以下学习目标: 1、了解 485 通信。 2、学会 485 通信。
//无效
验
USART_ART_HardwareFlowControl
=USART_HardwareFlowControl_None; //失能硬件流
USART_ART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
***
Байду номын сангаас
* Function Name : main
* Description : Main program.
* Input
: None
* Output
: None
* Return
: None
*************************************************************************
电压差。没有接电阻的话,会使得较快速的发送端产生多个数据信号的边缘, 导致数据传 输出错。 485 推荐的连接方式如图所示:
在上面的连接中,如果需要添加匹配电阻,我们一般在总线的起止端加入,也就是主机 和设备 4 上面各加一个 120Ω 的匹配电阻。
由于 RS485 具有传输距离远、传输速度快、 支持节点多和抗干扰能力更强等特点, 所 以 RS485 有很广泛的应用。
1.2 例程程序
在 232 串口中对于串口通信的配置已经讲过了,这里就不再叙述,串口 2 的配置和串口
1 是类似的。只是多加了一个控制使能端。
1) 初始化函数
/********************************************************************
***********
USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_TC); //清除 USARTx 的待处理标志
位
/* 设置 NVIC 参数 */
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //声明一个结构体变量,用来
初始化 GPIO
USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //串口结构体定义
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //中断结构体定义
本章,我们只需要配置好串口 2,就可以实现正常的 485 通信了,串口 2 的配置和串 口 1 基本类似,只是串口的时钟来自 APB1,最大频率为 36Mhz。
1.2 电路设计
在串口选择中,我们将 P485 短接片分别短接到 485 端。串口使用的是串口 2,也就是 PA2 和 PA3,控制使能端使用的是 PG3 管脚。我们使用 USB 转 485 接口的 A 和 B 对应接到板子上 的 A 和 B,就可以将板子和电脑进行通信了。