基于RS232协议的单片机多机通信网络研究
《自动化技术与应用》２００９年第２８卷第４期
54 | T echniques of Automation & Applications
通信与信息处理
Communication and Information Processing
基于R S 232协议的单片机多机通信网络研究
张志利
（天津光电通信技术有限公司 技术中心，天津 ３００２１１）
摘 要：本文详细分析了传统单片机多机通信网络所存在的缺点，提出一种全新的基于ＦＰＧＡ的单片机多机串行通信网络。该网络可
以实现主机同时访问所有从机，从机之间可以互相访问等功能。
关键词：单片机；多机通信；ＦＰＧＡ；互相访问
中图分类号：ＴＭ５７１．６１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２００９）０４－００５４－０２
Multi-MCU Serial Communication Based on the RS-232 Protocol
ZHANG Zhi-li
( R&D Center of TOEC Technology CO.,LTD, TianJin 300211 China )
Abstract: In this paper, the problems of the multi-MCU serial communication network is analysed, and a new serial communication
network of multi-MCU is proposed based on the FPGA. The host computer can now access all the slave computers at the same time and the slaves can also intercommunicate with each other.
Key words: microcontroller; serial communication of multi-MCU; FPGA; intercommunication
收稿日期：２００８－１１－１７
１ 引言
在测控领域，单片机以其集成度高、处理能力强、系统结构简单、价格低等优点发挥着越来越重要的作用［１］。但是随着测控技术的反展，尤其是集散型控制系统和监督计算机控制系统的提出，使得一片单片机不能满足整个系统的要求，需要多片单片机相互配合完成整个系统的测控。要协调好多个单片机之间的通信，需要对多个单片机进行组网，网络的类型直接决定整个系统的工作效率。
单片机多机通信一般是基于串行通信，目前，实现串行通信的主要方式有：基于ＲＳ２３２协议的串行通信、基于Ｉ２Ｃ协议的串行通信、基于ＳＰＩ协议的串行通信等，其中以基于ＲＳ２３２协议的串行通信应用最为广泛。本文所阐述的多机通信网络主要基于ＲＳ２３２协议。
２ RS-232协议
ＲＳ－２３２协议是美国电子工业协会ＥＩＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＩｎｄｕｓｔｒｙＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）制定的一种异步串行通信物理接口标准，ＲＳ２３２协议的最新版本为ＲＳ－２３２－Ｃ。ＲＳ－２３２－Ｃ总线标准设有２５条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需三条信号线就可实现：发送线、接收线、地线。适合于数据传输速率在０～２０ｋｂｐｓ、传输距离小于２０ｍ的异步串行通信［２］。
在异步串行通信中，通信协议重要包括：起始位、数据位、校验位、停止位、波特率。通信线上没有数据时处于逻辑１状态，当准备发送一个字符数据时，首先发送一个逻辑０，这个逻辑０就是起始位；在起始位后紧跟的是数据位，数据位的个数可以是５、６、７或８。校验一般采用奇偶检验，校验位可以不发送。校验位之后为停止位，停止位
表示一个字符数据的结束，停止位可以是１位、１．５位或２位高电平。
３ 几种单片机通信网络
３．１ 总线拓扑结构
在总线拓扑多机通信结构中，只有一个单片机为主机，其余的单片机为从机。主机的ＲＸＤ与所有从机的ＴＸＤ端相连，而主机的ＴＸＤ与所有从机的ＲＸＤ端连接［３］。系统为从机定义不同的地址用于主机区分从机，多机通信过程安排如下：
⑴ 使所有的从机ＳＭ２＝１，处于只接收地址帧的状态。⑵ 主机发１帧地址信息，其中包含８位地址，第９位为地址、数据标志位。第９位为１表示发送的是地址。
⑶ 从机接收到地址帧后，将与本从机的地址进行比较。如果与本机地址相等，使ＳＭ２＝０，以便接收主机随后发来的所有信息；地址不符合的从机，保持ＳＭ２＝１，退出本次通信。
⑷ 主机发送的数据或命令，以第９位为０表示，使得相应的从机接收数据。
总线拓扑型多机通信的结构如图１所示。
基于该结构的单片机网络又称为主从式单片机网络。在通信网络中，只有一个主单片机，其余为从单片机，同一时刻，主机只能访问一个从机，从机之间不能通信。
图１ 总线拓扑型多机通信的结构示意图
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３．２ 改进型拓扑结构
在总线拓扑型网络的基础上，有文献对单片机和总线的连接
方式进行改进，形成新的单片机多机串行通信网络［４，５］。
在新的多机通信网络中，没有真正的主机和从机之分，所有单
片机的权利都是平等的。总线也是两条，一根作为主机发送信息，
从机接收；另一根是从机发送信息，主机接收。每一个结点的机器
既是从机，又是潜在的主机。非主动通信状态时，为从机状态；需
要通信时，改变连线的接法，并使自己变为主机状态。通信完毕
后，自动降为从机状态，并且改回线路的连接方式。
单片机和数据线的连接方式如图２。单片机的ＴＸＤ和ＲＸＤ
通过三态门与数据总线相连，三态门的控制信号ＥＮ由单片机本身
发出，以控制与总线的选通方式。
说明：⑴任一个结点机器，不主动通信时，处于从机状态。即
使能信号为０，此时单片机的ＴＸＤ连接总线的ＲＸＤ，单片机的
ＲＸＤ连接总线的ＴＸＤ。⑵单片机要求通信时，使ＥＮ＝１，跃迁为
主机状态，行使主机通信形式和权利。此时单片机的ＴＸＤ、ＲＸＤ
分别与总线的ＴＸＤ、ＲＸＤ连接。
单片机的状态是由本身发出的状态控制信号ＥＮ决定，那么就
需要设置一个通信协议来管理总线上所有单片机的通信请求：⑴系
统上电时，所有单片机都出于从状态，即ＥＮ＝０、ＳＭ２＝１。⑵需要主
动通信的单片机在检测总线空闲时，置ＥＮ＝１、ＳＭ２＝０，成为主机，进
行对其它单片机的访问。其通信过程和本文２．１中描述一致。⑶完
成通信后，主机自动置ＥＮ＝０、ＳＭ２＝１，让出总线控制权，成为从机。
该网络结构成功解决了从单片机之间不能相互通信的问题，使得
网络更加灵活。但是，由于网络中单片机权利平等，都有可能申请成为
主机，存在总线竞争的问题。另外，通信方式仍为点对点，通信效率低。
３．３ 基于FPGA的串行通信网络
随着电子技术和ＥＤＡ技术的发展，ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍ－
ｍａｂｌｅ Ｇａｔｅｓ Ａｒｍｙ，现场可编程门阵列）技术以其独有的优势，在
电子设计领域得到越来越广泛的应用。ＦＰＧＡ具有集成度高、体
积小等优点。而且还具有用户可编程能力，其强大的逻辑控制能
力非常适合应用于单片机的多机通信。
作者设计了一个基于ＦＰＧＡ的单片机多机通信网络，网络结
构如图３。
主单片机通过并口与ＦＰＧＡ相连，主机将ＦＰＧＡ视为外部ＲＡＭ
进行读取操作。ＦＰＧＡ内部包含四个模块：ＳＲＡＭ控制模块、Ｎ个接收
数据缓冲区、Ｎ个发送数据缓冲区、Ｎ个异步串行通信模块（ＵＡＲＴ），
ＦＰＧＡ通过ＵＡＲＴ与从机相连。ＦＰＧＡ内部功能模块如图４：
接收数据缓冲模块划分成Ｎ个ＲＡＭ区，每个ＲＡＭ区分别
连接一个ＵＡＲＴ，当发送缓冲模块接收到主单片机下发的控制数
据后，启动ＵＡＲＴ将数据发送至从单片机；接受缓冲区同样分为Ｎ
个ＲＡＭ区，发送控制控制数据后，ＵＡＲＴ周期性向从单片机发送
状态查询命令，从单片机将最新状态发送至ＵＡＲＴ模块，ＵＡＲＴ
模块将数据存入接受缓冲模块相应的ＲＡＭ区。各个ＵＡＲＴ和
ＲＡＭ独立工作，所以主单片机可以同时访问所有的单片机。
在该网路中，主单片机主要负责与上位机的通信、控制从单
片机的工作及协调从单片机相互访问。为了实现从单片机之间的
互相访问，在从单片机应答主机访问命令的应答数据中，设计了一
个请求主机协助访问其它从机的命令，格式如下：
Ｄ７：命令标志位，１表示请求主机协助，０表示无请求。
Ｄ６～Ｄ４：主机协助访问操作类型。
Ｄ３～Ｄ０：要访问从机的标志号，表示访问哪一个从机。
４ 结束语
综上所述，作者所设计的基于ＦＰＧＡ的单片机多机串行通信
系统，成功解决了基于总线拓扑结构和改进型总线拓扑结构中所
存在的问题。基于ＦＰＧＡ的单片机多机串行通信系统中主机可以
同时访问所有的从机，从机之间可以通过主机的协调进行通信，而
且不存在总线竞争问题，多组从机可以同时进行通信。该通信网
络通信效率高、性能可靠，非常适合应用于集散型控制系统和监
督计算机控制系统。
参考文献：
［１］ 汪吉鹏．工业控制技术的应用现状和发展方向［Ｊ］．潍坊学
院学报，２００２（２）：４７－５２．
［２］ 李朝青．单片机原理及接口技术［Ｍ］．北京：北京航空航天
大学出版社，１９９９．
［３］ 董加强．提高单片机多机串行通信的一种新方法［Ｊ］．电工
技术，２００８（６）：５３－５４．
［４］ 陈寿元．单片机多机通信网络改进及数据通信容错技术
［Ｊ］．山东师范大学学报，２００６（２）：３３－３５．
［５］ 陈寿元．单片机多机通信的改进方案［Ｊ］．单片机与嵌入式
系统应用，２００４（５）：６３－６４．
图２ 单片机和总线的连接方式
图３ 基于FPGA的单片机多机通信网络
图４ FPGA内部功能模块示意图
作者简介：张志利（１９７８－），男，硕士研究生，工程师，主要从
事光通信和测控技术的研发工作。
rs485总线通讯协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除 rs485总线通讯协议 篇一：Rs485通讯协议说明 摘要：阐述了Rs-485总线规范，描述了影响Rs-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素，同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。 关键词：Rs-485现场总线信号衰减信号反射 当前自动控制系统中常用的网络，如现场总线can、profibus、inteRbus-s以及aRcnet的物理层都是基于 Rs-485的总线进行总结和研究。 一、eiaRs-485标准 在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在Rs-422标准的基础上，eia研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的Rs-485总线标准。 Rs-485标准采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具体规格要求： 接收器的输入电阻Rin≥12kΩ 驱动器能输出±7V的共模电压
输入端的电容≤50pF 在节点数为32个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V（终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关） 接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信号“0”；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号“1”）因为Rs-485的远距离、多节点（32个）以及传输线成本低的特性，使得eiaRs-485成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响Rs-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素 1、在通信电缆中的信号反射 在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射，如图1所示。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻，如图2所示。
RS232主从式通讯协议V2.0
RS232通讯协议(SG6电源第二版)V2.0 1 总线结构 A 接口方式双线RS 232 B 传输方式： 异步串行双线半双工，主从应答式。 2 协议说明 A 数据格式和波特率：9600bps，n，8,1。 波特率9600，1起始位，8数据位，1停止位，无奇偶校验 B 报文结构 同步字段命令标识数据长度数据段校验段 2字节1字节1字节N字节1字节 同步字段2字节（规定为0AAH,055H） 命令段1字节具体定义见“命令列表” 数据长度段1字节数据段的字节个数，最小值0最大值16。 数据段N字节，N在数据长度段指明。 校验和1字节，本报文内除本字节外，所有字节的累加和，大于255自动溢出，例如，080H+092H=0112H，校验和值为012H。 3 命令列表 具体含义见命令详细说明。 命令标识功能说明回应标识回应数据说明 081H 查询状态001H 模块状态 082H 设置参数002H 设参数应答
083H 查询参数003H 模块参数 084H 开关机004H 开关机应答（数据长度为0）085H 恢复出厂设置005H 恢复设置应答（数据长度为0） 4 命令详细说明 A （081H）查询状态（无数据段） Byet0 Byet1 Byet2 Byet3 Byet4 0AAH 055H 081H 数据长度校验 B （001H）回复状态 Byet0 Byet1 Byet2 Byet3 Byet4 Byet5 Byet6 Byet7 Byet8 Byet9 Byet10 0AAH 055H 001H 数据长度输出电压输出电流故障代码温度校验 C （082H）设置参数 Byet0 Byet1 Byet2 Byet3 Byet4 Byet5 Byet6 Byet7 Byet8 Byet9 Byet10 0AAH 055H 082H 数据长度输出电压输出电流模块地址保护值1 Byet11 Byet12 Byet13 Byet14 Byet15 Byet16 保护值1 保护值2 CANOPEN波特率选择校验 D （002H）回复设置参数据包 Byet0 Byet1 Byet2 Byet3 Byet4 Byet5 0AAH 055H 002H 数据长度错误标识校验 E （083H）查询参数数据包（无数据段） Byet0 Byet1 Byet2 Byet3 Byet4 0AAH 055H 083H 数据长度校验 F （003H）回复模块参数数据包 Byet0 Byet1 Byet2 Byet3 Byet4 Byet5 Byet6 Byet7 Byet8 Byet9 Byet10 0AAH 055H 082H 数据长度输出电压输出电流模块地址保护值1 Byet11 Byet12 Byet13 Byet14 Byet15 Byet16 保护值1 保护值2 CANOPEN波特率选择校验 G （084H）开关机（无数据段） Byet0 Byet1 Byet2 Byet3 Byet4 Byet4 0AAH 055H 084H 数据长度0开机1关机校验 F（004H）开关机应答（无数据段）
RS485主从式多机通讯协议
RS485主从式多机通讯协议 一、数据传输协议 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。 此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息按本协议发出。 1、数据在网络上转输 控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相应反应。 主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则从设备不作任何回应。协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误(无相应的功能码)，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 2、在对等类型网络上转输 在对等网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中，控制器既可作为主设备也可作为从设备。 在消息位，本协议仍提供了主—从原则，尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息，它只是作为主设备，并期望从设备得到回应。同样，当控制器接收到一消息，它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。 3、查询—回应周期 （1）查询 查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。 （2）回应 如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据。如果有错误发生，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。 二、传输方式 控制器能设置传输模式为RS485串行传输，通信参数为9600，n，8,1。在配置每个控制器的时候，在一个网络上的所有设备都必须选择相同的串口参数。 地址功能代码数据数量数据1 ...….数据n CRC字节 每个字节的位 · 1个起始位 · 8个数据位，最小的有效位先发送 · 1个停止位 错误检测域 · CRC(循环冗余码校验) 三、消息帧
RS485协议简介及MAX485芯片介绍
RS－485协议简介及MAX485芯片介绍 1 RS－485协议简介及MAX485芯片介绍 由于RS－232的种种缺点，新的串行通讯接口标准RS－449被制定出来，与之相对应的是RS－485的电气标准。RS －485是美国电气工业联合会(EIA)制定的利用平衡双绞线作传输线的多点通讯标准。它采用差分信号进行传输；最大传输距离可以达到1.2 km；最大可连接32个驱动器和收发器；接收器最小灵敏度可达±200 mV；最大传输速率可达2.5 Mb /s。由此可见，RS－485协议正是针对远距离、高灵敏度、多点通讯制定的标准。 MAX485接口芯片是Maxim公司的一种RS－485芯片。 采用单一电源+5 V工作，额定电流为300 μA，采用半双工通讯方式。它完成将TTL电平转换为RS－485电平的功能。其引脚结构图如图1所示。从图中可以看出,MAX485芯片的结构和引脚都非常简单,内部含有一个驱动器和接收器。RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入端，与单片机连接时只需分别与单片机的RXD和TXD相连即可；/RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当/RE为逻辑0时，器件处于接收状态；当DE为逻辑1时，器件处于发送状态，因为MAX 485工作在半双工状态，所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可；A端和B端分别为接收和发送的差分信号端,当A引脚的电平高于B时，代表发送的数据为1；当A的电平低于B端时，代表发送的数据为0。在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制MAX485的接收和发送即可。同时将A和B端之间加匹配电阻，一般可选100Ω的电阻。 2用PC机实现与8031单片机的多点通讯 用8031单片机实现与PC机之间的通讯时，必须使用电平转换接口芯片，因为单片机输出的是TTL电平，必须经过电平转换才能和PC机的一致。本文中采用的是RS－485协议，所以单片机需要采用RS－485接口；而在PC机侧使用的是RS－232与RS－485的电平转换接口。在本文中采用的是武汉新特电子公司的电平转换接口，该接口使用简便、无需外加电源、数据传输速率最高可达10 Mb/s，而且不用任何软件初始化和修改。另外实现多点通讯还需要了解器件的驱动能力，当器件的驱动能力足够大时，我们就可以根据需要加入所需要的节点。 本文中所举的例子就是利用一台PC控制64块单片机的工作，采用多点通讯形式。通过发送控制字和工作方式字给相应的单片机，使其进行相应的操作。单片机在接收到数据后，进行数据的采集工作，等到PC机再发指令，将采集到的数据反馈给PC机，PC机对数据进行分析和计算。 PC机的程序可以采用Windows下任何一种面向对象的高级语言来编写，它比在DOS下的利用串口中断的方式进行更加简便，应用程序将控制权交向串口的驱动程序，接收和发送的中断完全由串口驱动程序来控制，减轻了编写过程中的很多麻烦。本程序中选用的是Delphi的串口通讯控件Spcomm来实现。参数的设置可以自动完成。单片机采用中断工作
RS232通讯协议
RS232通讯协议 说明：下列表述中，H仅代表数据是十六进制和空格是分隔符。 波特率 9600 bit / s，8bit ，1位停止位，无校验位 格式 EBH，地址，命令，数据长度，数据1，．．．数据n，冗余 EBH：为帧起始位，以二进制表示为：1110 1011 地址：设备的通讯代号，出厂时已设定好，用户不能修改，同一型号的所有设备共用一个相同的地址。 命令：用十六进制数据代表的操作。 数据长度：发送或接收的信息字节数，它只包括数据1到数据n的个数。 冗余：用来判断发送或接收是否正确的信息，在发送时由发送端计算，在回送信息中由设备自动计算。计算方法为： 冗余 = 地址 + 命令 + 数据长度 + 数1 +…数N 如果冗余= EBH，则发送反码，即冗余= 14H；若冗余有进位，则将进位取消只取低八位即可。例： 冗余=2AH+01H+01H+F3H=11FH 则将进位取消即为冗余=1FH。 在随设备配套的测试程序（CTCOM）中，冗余是由测试程序自动计算出。 回送信息 当转换器接收命令正确但无此命令时，回送信息为： EBH, 地址，命令，01H，F1H，冗余。 当转换器接收命令正确但数据超界时，回送信息为： EBH，地址，命令，01H，F2H，冗余。且不执行命令。 当转换器接收命令正确但有按键时，回送信息为： EBH，地址，命令，01H，F3H，冗余。且不执行命令。 当转换器接收缓冲区数据溢出时，回送信息为： EBH, 地址，命令，01H，F4H，冗余。 当转换器接收命令的冗余不正确时，回送信息为： EBH, 地址，命令，01H，F5H，冗余。 当转换器接收命令正确但数据长度超过协议规定时，回送信息为：
RS485通讯协议
RS485 通讯协议 RS-232与RS-422之间转换原理和接法 通常我们对于视频服务器、录像机、切换台等直接播出、切换控制主要使用串口进行，主要使用到RS-232、RS-422与RS-485三种接口控制。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，在此基础上用户可以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控制实现记录与播放。视频服务器除提供各种控制硬件接口外，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控制的协议。 RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布。RS-422由RS-232发展而来，为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbps，传输距离延长到4000英尺（速率低于100Kbps时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA485-A标准。 1. RS-232串行接口标准 目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。收、发端的数据信号是相对于信号地。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5~+15V，负电平在5~-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回 TTL电平。接收器典型的工作电平在+3~+12V与-3~-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20Kbps。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3kΩ~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。 2. RS-422与RS-485串行接口标准 （1）平衡传输 RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B。通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2~+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2V~6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端，而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。 （2）RS-422电气规定 由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。RS-422的最大传输距离为
RS485通信协议
串行数据通信的协议从RS-232到千兆位以太网，虽然每种协议都有特定的应用领域，但任何情况下我们都必须考虑成本和物理层(PHY)性能。 本文主要介绍RS-485协议及该协议所适合的应用。同时给出了根据电缆长度、系统设计以及元件选择来优化数据速率的方法。 传输协议 什么是RS-485？Profibus又是什么？与其它串行协议相比，它们的性能如何？适用于哪些应用？为了回答这些问题，我们对RS-485 物理层(PHY)、RS-232和RS-422的特性、功能进行了总体比较[1](本文中的RS表示ANSIEIA/TIA标准)。 RS-232是一个最初用于调制解调器、打印机及其它PC外设的通讯标准，提供单端20kbps的波特率，后来速率提高至1Mbps。RS-232的其它技术指标包括：标称±5V发送电平、±3V接收电平(间隔/符号)、2V共模抑制、2200pF最大电缆负载电容、300最大驱动器输出电阻、3k最小接收器(负载)阻抗、100英尺(典型值)最大电缆长度。RS-232只用于点对点通信系统，不能用于多点通信系统，所有RS-232系统都必须遵从这些限制。 RS-422是单向、全双工通信协议，适合嘈杂的工业环境。RS-422规范允许单个驱动器与多个接收器通信，数据信号采用差分传输方式，速率最高可达50Mbps。接收器共模范围为±7V，驱动器输出电阻最大值为100，接收器输入阻抗可低至4k。 RS-485标准 RS-485是双向、半双工通信协议，允许多个驱动器和接收器挂接在总线上，其中每个驱动器都能够脱离总线。该规范满足所有RS-422的要求，而且比RS-422稳定性更强。具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V)。 接收器输入灵敏度为±200mV，这就意味着若要识别符号或间隔状态，接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV。最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、±5V(最大值)。 驱动器能够驱动32个单位负载，即允许总线上并联32个12k的接收器。对于输入阻抗更高的接收器，一条总线上允许连接的单位负载数也较高。RS-485接收器可随意组合，连接至同一总线，但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375)。 采用典型的24AWG双绞线时，驱动器负载阻抗的最大值为54，即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻。RS-485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择。较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输。更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件。
RS232通讯协议要点
RS232通讯协议基本结构 波特率9600 bit/s，8bit，１位停止，无校验位 格式 0EBH，地址，命令，长度（ｎ），数据1，---数据ｎ，冗余 说明： 0EBH为帧起始位 长度小于输出端口数 冗余=地址+命令+长度+数1+---+数ｎ 如果冗余=0EBH，为防止与帧起始位相同，则发送反码，即冗余=14H 当接收正确时， 1）在命令1，2，5，6时，回送0EBH，地址，命令，01H，0FAH，冗余，并执行命令。 2）在命令3，4，7时，回送相应信息。 当接收不正确时， 1）地址正确，冗余不正确，回送0EBH，地址，命令，01H，0F5H，冗余。2）地址不正确，不回送任何信息。 串口通讯—通信协议 所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、 传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于 ISO'S OSI七层参考模型中的数据链路层。 目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。同步协议又有面向字 符和面向比特以及面向字节计数三种。其中，面向字节计数的同步协议主要用于DEC公司的网络体系结构中。 一、物理接口标准 1.串行通信接口的基本任务 （1）实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。 （2）进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处 理数据是并行数据。所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。因此串并转换是串行接口电路的重要任务。
通信协议简介及区别(串行、并行、双工、RS232等)
基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。 并行通讯：一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。 并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。 串行通讯：一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。 串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。 根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。 而按照串行数据的时钟控制方式，串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。 异步通信：接收器和发送器有各自的时钟； 同步通信：发送器和接收器由同一个时钟源控制。 1、异步串行方式的特点 所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。异步串行通信的特点可以概括为： ①以字符为单位传送信息。 ②相邻两字符间的间隔是任意长。 ③因为一个字符中的比特位长度有限，所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以，不需同步。 ④异步方式特点简单的说就是：字符间异步，字符内部各位同步。 2、异步串行方式的数据格式 异步串行通信的数据格式如图1所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成： ①1位起始位，规定为低电0； ②5～8位数据位，即要传送的有效信息； ③1位奇偶校验位； ④1～2位停止位，规定为高电平1。 3、同步串行方式的特点 所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。同步串行通信的特点可以概括为： ①以数据块为单位传送信息。 ②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。 ③因为一次传输的数据块中包含的数据较多，所以接收时钟与发送进钟严格同步，通常要有同步时钟。 4、同步串行方式的数据格式 同步串行通信的数据格式如图2所示，每个数据块（信息帧）由3个部分组成： ①2个同步字符作为一个数据块(信息帧)的起始标志； ②n个连续传送的数据 ③2个字节循环冗余校验码(CRC) 图1 异步串行数据格式图2 同步串行数据格式
ZNJC2 RS485通讯 modbus 协议
_ MODBUS 通讯协议说明 1. 通讯相关的参数 2．通讯说明 2.1 数据格式说明 控制器采用RS-485总线，协议符合ModBus 规约，数据格式有标准MODBUS-RTU 、 非标准MODBUS-RTU(16进制)和ASC(ASC Ⅱ码)3种格式。 数据传输均采用8位数据位、1位停止位、无奇偶校验位。波特率可设为2400、4800、9600和19200 bit/s 。 通讯传送分为独立的信息头，和发送的编码数据。以下的通讯传送方式定义与RTU 通讯规约相兼容： 2.2 非标准MODBUS-RTU(16进制)数据格式详细说明 下面以RTU(16进制)数据格式进行详细说明，ASC Ⅱ码数据格式只是把16进制代码 转换成ASC Ⅱ码字符。 地址码：这个字节表明由用户设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。并且每个从机都有具有唯一的地址码，并且响应回送均以各自的地址码开始。主机发送的地址码表明将发送到的从机地址，而从机发送的地址码表明回送的从机地址。 功能码：通讯传送的第二个字节。ModBus 通讯规约定义功能号为01H 到7FH 。本控制器利用其中的一部分功能码。作为主机请求发送，通过功能码告诉从机执行什么动作。作为从机响应，从机发送的功能码与从主机发送来的功能码一样，并表明从机已响应主机进行操作。如果从机发送的功能码的
最高位 (比如功能码大于7FH)，则表明从机没有响应操作或发送出错。 数据区：数据区是根据不同的功能码而不同。 CRC码：二字节的错误检测码。 当通讯命令发送至仪器时，符合相应地址码的设备接通讯命令，并除去地址码，读取信息，如果没有出错，则执行相应的任务；然后把执行结果返送给发送者。返送的信息中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。如果出错就不发送任何信息。 2.2.2 信息帧格式： （1）地址码： 地址码是信息帧的第一字节(8位)，从1到255。这个字节表明由用户设置地址的从机将接收由主机发送来的信息。每个从机都必须有唯一的地址码，并且只有符合地址码的 从机才能响应回送。当从机回送信息时，相当的地址码表明该信息来自于何处。 （2）功能码： 主机发送的功能码告诉从机执行什么任务。表2列出的功能码都有具体的含义及操作。 （3 数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送信息。这些信息可以是数值、参考地址等等。例如，功能码告诉从机读取寄存器的值，则数据区必需包含要读取寄存器 的起始地址及读取长度。对于不同的从机，地址和数据信息都不相同。 （4）错误校验码： 主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。有时，由于电子噪声或其它一些干扰，信息在传输过程中会发生细微的变化，错误校验码保证了主机或从机对在传送过程 中出错的信息不起作用。这样增加了系统的安全和效率。错误校验采用CRC-16校验方法。 注： 信息帧的格式都基本相同：地址码、功能码、数据区和错误校验码。 2.2.3 错误校验 参与冗余循环码（CRC）计算的包括：地址码、功能码、数据区的字节。 冗余循环码包含2个字节，即16位二进制。CRC码由发送设备计算，放置于发送信息的尾部。接收信息的设备再重新计算接收到信息的 CRC码，比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符，如果两者不相符，则表明出错。 CRC码的计算方法是，先预置16位寄存器全为1。再逐步把每8位数据信息进行处理。在进行CRC码计算时只用8位数据位，起始位及停止位，如有奇偶校验位的话也包括奇偶校验位，都不参与CRC码计算。 在计算CRC码时，8位数据与寄存器的数据相异或，得到的结果向低位移一字节，用0填补最高位。再检查最低位，如果最低位为1，把寄存器的内容与预置数相异或，如果最低位为0，不进行异或运算。 这个过程一直重复8次。第8次移位后，下一个8位再与现在寄存器的内容相异或，这个过程与以上一样重复8次。当所有的数据信息处理完后，最后寄存器的内容即为CRC码值。 计算CRC码的步骤为： (1).预置16位寄存器为十六进制FFFF（即全为1）。称此寄存器为CRC寄存器； (2).把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或，把结果放于CRC寄存器； (3).把寄存器的内容右移一位(朝低位)，用0填补最高位，检查最低位（注意：这时的最低位指移位前 的最低位，不是移位后的最低位）； (4).如果最低位为0：重复第3步(再次移位)
变频器与上位机RS485通讯协议介绍讲解
变频器与上位机的通讯：浅述RS485通讯协议 引言:当上位机与变频器构成控制系统时，上位机和变频器可以通过特定的通讯协议实现数据交换，这样上位机就可以随时控制每一台变频器的工作状况，并及时做出响应。本文介绍一下一种常用的上位机和变频器通讯协议RS485通讯协议 1、概述 本文专门介绍一种变频器的RS485通讯接口，用户可通过PC/PLC实现集中监控（设定变频器参数和读取、控制变频器的工作状态），以适应特定的使用要求。 1.1协议内容 该串行通讯协议定义了串行通讯中传输的信息内容及使用格式。其中包括：主机轮询（或广播）格式：主机的编码方法，内容包括：要求动作的功能代码，传输数据和错误校验等。从机的响应也是采用相同的结构，内容包括：动作确认，返回数据和错误校验等。如果从机在接收信息时发生错误，或不能完成主机要求的动作，它将组织一个故障信息作为响应反馈给主机。 1.2应用方式： （1）变频器接入具备RS485总线的“单主多从”PC/PLC控制网。（2）变频器接入具备RS485/RS232（转换接口）的“点对点”方式的PC/PLC监控后台。 2、总线结构及协议说明 2.1总线结构
（1）接口方式 RS485（RS232可选，但需自备电平转换附件） (2) 传输方式 异步串行、半双工传输方式。在同一时刻主机和从机只能有一个发送数据，而另一个只能接收数据。数据在串行异步通讯过程中，是以报文的形式，一帧一帧发送。 （3）拓扑方式 单主站系统，最多32个站，其中一个站为主机、31个站为从机。从机地址设定范围为0~30,31（1FH)为广播通讯地址。网络中的从机地址必须是唯一的。点对点方式实际是作为单主多从拓扑方式的一个应用特例，即只有一个从机的情况。 2.2协议说明 此种变频器的通讯协议是一种串行的主从通讯协议，网络中只有一台设备（主机）能够建立协议（称为“查询/命令”)。其它设备（从机）只能通过提供数据响应主机的查询/命令，或根据主机的命令/查询做出响应的动作。主机在此处指个人计算机（PC）、工控机和可编程控制器（PLC）等，从机指的是变频器。主机既能对某个从机单独访问，又能对所有的从机发布广播消息。对于单独访问的主机查询/命令，从机都要返回一个信息（响应）；对于单独访问的主机查询/命令，从机都要返回一个信息（称为响应）；对于主机发出的广播信息，从机无需反馈响应给主机。 注意：和RS485通讯有关的参数的设定。
RS通讯协议简介
9.1通讯概述 本公司系列变频器向用户提供工业控制中通用的RS485通讯接口。通讯协 议采用MODBU标准通讯协议，该变频器可以作为从机与具有相同通讯接口并采用相同通讯协议的上位机(如PLC控制器、PC机)通讯，实现对变频器的集中 监控，另外用户也可以使用一台变频器作为主机，通过RS485接口连接数台本 公司的变频器作为从机。以实现变频器的多机联动。通过该通讯口也可以接远控键盘。实现用户对变频器的远程操作。 本变频器的MODBU通讯协议支持两种传送方式:RTU方式和ASCII方式，用户可以根据情况选择其中的一种方式通讯。下文是该变频器通讯协议的详细说明。 9.2通讯协议说明 9.2.1通讯组网方式 (1)变频器作为从机组网方式: 图9-1从机组网方式示意图 (2)多机联动组网方式：
9.2.2通信协议方式 该变频器在RS485网络中既可以作为主机使用，也可以作为从机使用，作为主机使用时，可以控制其它本公司变频器，实现多级联动，作为从机时，机或PLC可以作为 主机控制变频器工作。具体通讯方式如下： (1) 变频器为从机，主从式点对点通信。主机使用广播地址发送命令时，从机不应答。 (2) 变频器作为主机，使用广播地址发送命令到从机，从机不应答。 (3) 用户可以通过用键盘或串行通信方式设置变频器的本机地址、波特率、数据格式。 (4) 从机在最近一次对主机轮询的应答帧中上报当前故障信息。 9.2.3通讯接口方式 通讯为RS485接口，异步串行，半双工传输。默认通讯协议方式采用方式。 默认数据格式为：1位起始位，7位数据位，2位停止位。 默认速率为9600bps，通讯参数设置参见P3.09?P3.12功能码。 9.3 ASCII通讯协议 字符结构： 10位字符框(For ASCII ) (1 —7-2格式，无校验) 起始位 1 2 3 4 5 6 7 停止位停止位 (1 —7- 1格式，奇校验)PC ASCII 图9-2多机联动组网示意图
rs485通信协议介绍
附录：RS485串行通讯协议 1 主要性能 本变频器通过内置的RS485标准接口，能与个人计算机、PLC 或同系列的变频器等连接，进行主从式、异步半双工串行通信。其主要性能参见下表： 项目 规范 适用机型 ALPHA3000系列变频器 物理级 EIA RS485 传输线 屏蔽双绞线 配线最长长度 500米 连接台数 主机一台，从机31台 传输速度 19200bps,9600bps,4800bps,2400bps,1200bps,600bps,300bps 数据交换方式 异步串行、半双工 传送协议 点对点或广播 字长 11位 停止位长度 1位 帧长 14字节固定 奇偶校验 奇校验 出错检查方式 异或校验 2硬件连接 2.1硬件联接如下图： 图 1 多 台变 频器 用主 机控 制连 接示 意图 图中的MASTER （主机）是ALPHA3000变频器、PC 机或可编程控制器（PLC ），图中的SLAVE （从机，在虚线框内）是变频器。变频器做为主机，只要将从机的RS485端子和主机的RS485同名端子相联接即可；如果用PC 机或PLC 做为主机，则要在主机和总线之间增加一个RS485的转接器。RS458串行总线接口最多可连接31台变频器做从机，每一个从机变频器都有一个唯一的号码（ID ），主机依靠ID 来识别每一台从机。
2.2 RS485转换器 RS485转换器采用DB9/DB9外形，带孔的 一端为RS232，带针的一端为RS485。转换器 外带接线转换头把RS485端的DB9接线转换为 螺丝接线柱，便于通讯线缆的安装和拆卸。接 线转换头上“A+”为485收/发正端,“ B-” 为485收/发负端,“GND”为485地线。 RS485接口组成半双工网络，一般只需二根连线，为获得良好的抗噪声干扰性和较长的传输距离，建议采用屏蔽双绞线传输。 3通讯协议 3.1概述 3.1.1通讯方式 采用USS协议。主机和从机之间用轮询的方式来进行通讯。由主机启动每一次通信，主机向从机变频器发送任务报文，从机接到主机的任务命令后返回响应报文并执行相应动作。除了发送响应报文外，从机只能处于接收状态。主机为变频器时，由功能号D033设置最大从机ID号。从机必须是从1开始，连续编号到D033设定的值。当主机为PC机或PLC时可以通过建立轮询表来改变查询顺序和查询周期，轮询表可以只包含部分从机，任意顺序，可以出现重复的号码。 主机的每一次查询都是以一个报文（帧）的数据传送给从机，所有的从机都能接收数据，从机如果检测到报文中的ID和本机的ID相同，则对报文的数据做出处理，并在规定的时间内发送响应报文给主机。如果检测到报文中的ID和本机的ID不同，则不处理报文，保持原工作状态。 3.1.2 控制方式说明： 在本机键盘或者端子控制时（功能A001设为0、1、2），通讯只能查看参数，所有的写入操作都被忽略。 通讯控制不能修改功能A001、A005、C001、D028、D032、D033的值。 在通讯控制方式时，本机键盘只可以修改功能A001、A005、C001、D022、D028、D032、D033的值，其中，对于功能D028的修改只有重新上电 开机才能生效。其它功能参数只能查看。 在通讯控制方式时，本机端子的使用参考特殊命令G05说明。 3.2数据格式 3.2.1报文格式
rs232通讯协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除 rs232通讯协议 篇一：Rs232通讯协议 Rs232通讯协议基本结构 波特率9600bit/s，8bit，１位停止，无校验位 格式 0ebh，地址，命令，长度（ｎ），数据1，---数据ｎ，冗余 说明： 0ebh为帧起始位 长度小于输出端口数 冗余=地址+命令+长度+数1+---+数ｎ 如果冗余=0ebh，为防止与帧起始位相同，则发送反码，即冗余=14h 当接收正确时， 1）在命令1，2，5，6时，回送0ebh，地址，命令，01h，0Fah，冗余，并执行命令。 2）在命令3，4，7时，回送相应信息。 当接收不正确时，
1）地址正确，冗余不正确 ，回送0ebh，地址，命令，01h，0F5h，冗余。 2）地址不正确，不回送任何信息。 串口通讯—通信协议 所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于isososi七层参考模型中的数据链路层。 目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。其中，面向字节计数的同步协议主要用于dec公司的网络体系结构中。 一、物理接口标准 1.串行通信接口的基本任务 （1）实现数据格式化：因为来自cpu的是普通的并行 数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。 （2）进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串 行传送的，而计算机处理数据是并行数据。所以当数据由计
RS485通信协议及应用!
485通信协议及应用 串行数据通信的协议从RS-232到千兆位以太网，虽然每种协议都有特定的应用领域，但任何情况下我们都必须考虑成本和物理层(PHY)性能。本文主要介绍RS-485协议及该协议所适合的应用。同时给出了根据电缆长度、系统设计以及元件选择来优化数据速率的方法。传输协议什么是RS-485？Profibus又是什么？与其它串行协议相比，它们的性能如何？适用于哪些应用？为了回答这些问题，我们对RS-485物理层(PHY)、RS-232和RS-422的特性、功能进行了总体比较[1](本文中的RS表示ANSIEIA/TIA标准)。RS-232是一个最初用于调制解调器、打印机及其它PC外设的通讯标准，提供单端20kbps的波特率，后来速率提高至1Mbps。RS-232的其它技术指标包括：标称±5V发送电平、±3V接收电平(间隔/符号)、2V共模抑制、2200pF最大电缆负载电容、300最大驱动器输出电阻、3k最小接收器(负载)阻抗、100英尺(典型值)最大电缆长度。RS-232只用于点对点通信系统，不能用于多点通信系统，所有RS-232系统都必须遵从这些限制。RS-422是单向、全双工通信协议，适合嘈杂的工业环境。RS-422规范允许单个驱动器与多个接收器通信，数据信号采用差分传输方式，速率最高可达50Mbps。接收器共模范围为±7V，驱动器输出电阻最大值为100，接收器输入阻抗可低至4k。RS-485标准RS-485是双向、半双工通信协议，允许多个驱动器和接收器挂接在总线上，其中每个驱动器都能够脱离总线。该规范满足所有RS-422的要求，而且比RS-422稳定性更强。具有更高的接收器输入阻抗和更宽的共模范围(-7V至+12V)。接收器输入灵敏度为±200mV，这就意味着若要识别符号或间隔状态，接收端电压必须高于+200mV或低于-200mV。最小接收器输入阻抗为12k,驱动器输出电压为±1.5V(最小值)、±5V(最大值)。驱动器能够驱动32个单位负载，即允许总线上并联32个12k的接收器。对于输入阻抗更高的接收器，一条总线上允许连接的单位负载数也较高。RS-485接收器可随意组合，连接至同一总线，但要保证这些电路的实际并联阻抗不高于32个单位负载(375)。采用典型的24AWG双绞线时，驱动器负载阻抗的最大值为54，即32个单位负载并联2个120终端匹配电阻。RS-485已经成为POS、工业以及电信应用中的最佳选择。较宽的共模范围可实现长电缆、嘈杂环境(如工厂车间)下的数据传输。更高的接收器输入阻抗还允许总线上挂接更多器件。Profibus和Fieldbus[2]总线主要用于工业设备，是RS-485总线的扩展。用于工业环境的传感器测量、激励控制、数据采集/显示以及过程控制系统与传感器、激励源网络之间的数据通信。注意：老式或现有的工业设备布线架构比较复杂，不可替换。Profibus和Fieldbus是对系统的整体描述。RS-485支持Profibus和Fieldbus协议的物理层接
RS485通信和Modbus协议
在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域，通常情况下是采用串口通信的方式进行数据交换。最初采用的方式是RS232接口，由于 工业现场比较复杂，各种电气设备会在环境中产生比较多的电磁干扰，会导致信号传输错误。除此之外，RS232接口只能实现点对点通信，不具备联网功能，最大传输距离也只能达到几十米，不能满足远距离通信要求。而RS485则解决了这些问题，数据信号采用差分传输方式，可以有效的解决共模干扰问题，最大距离可以到1200米，并且 允许多个收发设备接到同一条总线上。随着工业应用通信越来越多，1979年施耐德电气制定了一个用于工业现场的总线协议Modbus协议，现在工业中使用RS485通信场合很多都采用Modbus协议，本节课我们要讲解一下RS485通信和Modbus协议。 单单使用一块KST-51开发板是不能够进行RS485实验的，应很 多同学的要求，把这节课作为扩展课程讲一下，如果要做本课相关实验，需要自行购买USB转485通信模块。 18.1 RS485通信 实际上在RS485之前RS232就已经诞生，但是RS232有几处不足的地方： 1、接口的信号电平值较高，达到十几V，容易损坏接口电路的 芯片，而且和TTL电平不兼容，因此和单片机电路接起来的话必须加转换电路。 2、传输速率有局限，不可以过高，一般到几十Kb/s就到极限了。 3、接口使用信号线和GND与其他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。 4、传输距离有限，最多只能通信几十米。 5、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，他具备以下的特点： 1、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。尤其工业现场的环境比较复杂，干扰比较多，所以通信如果采用的是差分方式，就可以有效的抑制共模干扰。而RS485就是一种差分通信方式，它的通信线路是两根，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。 2、RS485通信速度快，最大传输速度可以达到10Mb/s以上。 3、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。
基于RS232modbus协议的双机串行通信
目 录 一、Modbus 协议分析 (1) 1.1两种传输方式 (2) 1.2 Modbus消息帧 (3) 1.3错误检测方法 (7) 二、程序设计思想 (8) 2.1总体设计 (8) 2.2 硬件设计 (9) 2.2.1单片机串行通信功能 (9) 2.2.2 MAX232芯片 (11) 2.2.3整体电路设计 (11) 2.3 软件设计 (12) 2.3.1主机系统软件设计 (12) 2.3.2从机系统软件设计 (15) 三、程序代码 (18) 基于51单片机的双机串行通信设计
一、Modbus 协议分析 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。 当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。 1) 在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。 控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。 主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 2) 在其它类型网络上传输 在其它网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中，控制器既可作为主设备也可作为从设备。