【正文】 、先要通過一個低電平起始位實現(xiàn)握手、為防止干擾信號誤觸發(fā)RO（接收器輸出）產(chǎn)生負(fù)跳變、使接收端MCU進(jìn)入接收狀態(tài)、建議RO外接10kΩ上拉電阻。 （4）保證系統(tǒng)上電時的RS485芯片處于接收輸入狀態(tài)、對于收發(fā)控制端TC建議采用MCU引腳通過反相器進(jìn)行控制、不宜采用MCU引腳直接進(jìn)行控制、以防止MCU上電時對總線的干擾. （5）總線隔離、RS485總線為并接式二線制接口、一旦有一只芯片故障就可能將總線“拉死”、因此對其二線口VA、VB與總線之間應(yīng)加以隔離、通常在VA、VB與總線之間各串接一只4~10Ω的PTC電阻、同時與地之間各跨接5V的TVS二極管、以消除線路浪涌干擾、如沒有PTC電阻和TVS二極管、可用普通電阻和穩(wěn)壓管代替.（6）合理選用芯片、例如、對外置設(shè)備為防止強(qiáng)電磁（雷電）沖擊、建議選用TI的75LBC184等防雷擊芯片、對節(jié)點數(shù)要求較多的可選用SIPEX的SP485R、2)RS485的通訊規(guī)則 由于RS485是一種半雙工通訊,發(fā)送與接收共用一物理通道,在任意時刻只允許一臺單機(jī)處于發(fā)送狀態(tài),因此要求應(yīng)答的單機(jī)必須在偵聽總線上呼叫信號已經(jīng)發(fā)送完畢,如果在時序上配合不好,就會發(fā)生總線沖突,使整個系統(tǒng)的通訊癱瘓,必須遵從以下原則:(1)復(fù)位時,主從機(jī)都應(yīng)該處于接收狀態(tài).(2)控制端RE,DE的信號的有效脈寬應(yīng)該大于發(fā)送和接收一楨信號的寬度. 通訊協(xié)議的設(shè)計要求由于通訊是將各種不同的采集裝置連接起來的最佳方式,而這些采集裝置的結(jié)構(gòu)和處理能力不盡相同,有使用PC體系的PC104結(jié)構(gòu),也有使用嵌入式系統(tǒng)的單片機(jī)結(jié)構(gòu),還有使用專用芯片的特殊結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)在采集處理數(shù)據(jù)方面方式基本相同,但在數(shù)據(jù)保存方式上差距很大,有用文件方式管理數(shù)據(jù)的,也有使用存儲器表格直接管理數(shù)據(jù)的,還有使用其它特殊結(jié)構(gòu)代碼存儲方式管理數(shù)據(jù)的。將這些不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)中并用文件方式保存起來就要求通訊協(xié)議應(yīng)充分考慮這些被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的不確定性,即通訊協(xié)議的結(jié)構(gòu)應(yīng)與所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容無關(guān)。否則,由于設(shè)計初期無法將未來可能產(chǎn)生的所有可能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)考慮周到,當(dāng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生改變時,就必須對通訊協(xié)議本身進(jìn)行相應(yīng)的修改,使通訊軟件的維護(hù)量增大,也不利于通用性的發(fā)揮,這樣就無法實現(xiàn)設(shè)計的模塊化,結(jié)構(gòu)化的要求?！把蜎]”,這需要用某種信息流量調(diào)節(jié)機(jī)制使發(fā)送方得知接收方當(dāng)前還有多少緩存空間。為方便起見,流量調(diào)節(jié)常和出錯處理一道完成,具體協(xié)議由不同的連接設(shè)備直接提供。,后邊加上楨終止標(biāo)志,在發(fā)送端將所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)楨包裹起來進(jìn)行傳送,當(dāng)接收端收到完整的數(shù)據(jù)楨格式的數(shù)據(jù)流時,將該數(shù)據(jù)楨脫掉起始、終止標(biāo)志進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在選擇封包用的起始和終止標(biāo)志時考慮到所選的標(biāo)志應(yīng)首先是所要傳送的數(shù)據(jù)中極少出現(xiàn)的字母組合,這就要求該標(biāo)志越長越好,但其長度又不便于太長,以防止增加底層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。例如:起始標(biāo)志用“〔〔〔〔”表示。終止標(biāo)志用“〕〕〕〕”表示。起始與結(jié)束標(biāo)志一般不要超過四個字符。 定義的是數(shù)據(jù)傳送的基本格式如下:數(shù)據(jù)類型標(biāo)志間隔數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)類型標(biāo)志：表示本次所傳送的數(shù)據(jù)類型,在本例中我們定義了如下幾種具體類型:(1)文件傳送:例如使用兩個字符作為標(biāo)志,表示文件發(fā)送方的對應(yīng)標(biāo)識,用于將數(shù)據(jù)文件傳輸?shù)浇邮斩擞嬎銠C(jī)中。(2)命令或回應(yīng):例如使用四個字符作為標(biāo)志,代表不同的要求和含義,用于通訊雙方發(fā)送的各種命令和傳送相應(yīng)的回應(yīng),以便于數(shù)據(jù)的處理,詳細(xì)定義可根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同具體進(jìn)行。間隔：用來區(qū)分各個不同功能部分的標(biāo)志,表示前一功能部分的結(jié)束和下一功能部分的開始。數(shù)據(jù)內(nèi)容：根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同對應(yīng)有不同結(jié)構(gòu)的內(nèi)容,對應(yīng)的數(shù)據(jù)內(nèi)容的基本格式為:發(fā)送數(shù)據(jù)的文件名稱間隔所發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送原因間隔數(shù)據(jù)長度間隔數(shù)據(jù)內(nèi)容間隔校驗和以上各部分的詳細(xì)含義如下:(a)發(fā)送數(shù)據(jù)的文件名稱:接收處理程序可以根據(jù)這個文件名來處理和保存接收到的數(shù)據(jù)。(b)間隔:為區(qū)分各個不同功能部分的標(biāo)志表示遷移功能部分的結(jié)束和狹義功能部分的開始。(c)所發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送原因:表示是由何種命令所要該文件的,是接收端處理程序進(jìn)一步處理該數(shù)據(jù)的標(biāo)識,一般用被響應(yīng)的命令正文代替。(d)數(shù)據(jù)長度:表示所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容的實際長度,為字節(jié)數(shù),包括所有被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容的全部長度,用于隨后數(shù)據(jù)的接收字節(jié)計數(shù)用,單獨(dú)或同時配合校驗和可以檢查傳送的數(shù)據(jù)的正確性。(e)數(shù)據(jù)內(nèi)容:是傳輸?shù)奈募木唧w內(nèi)容,由文件長度確定文件內(nèi)容的長度,是通訊傳輸?shù)淖钪饕糠帧?f)校驗和:這個部分為選用部分,用于檢查所傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)容的正確性,最簡單的校驗方法是將數(shù)據(jù)內(nèi)容中的數(shù)據(jù)按字節(jié)相加求和,然后將計算結(jié)果放在此處用于校驗用。此部分可有可無,由數(shù)據(jù)長度確定其起始界限?！S422可支持10個節(jié)點，RS485支持32個節(jié)點，因此多節(jié)點構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟话悴捎媒K端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)注意如下幾點:（1）采用一條雙絞線電纜作總線，將各個節(jié)點串接起來，從總線到每個節(jié)點的引出線長度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。（2）應(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)性，在阻抗不連續(xù)點就會發(fā)生信號的反射。下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續(xù)性：總線的不同區(qū)段采用了不同電纜，或某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在一起安裝，再者是過長的分支線引出到總線。 總之，應(yīng)該提供一條單一、連續(xù)的信號通道作為總線。 RS422與RS485傳輸線上匹配的一些問題 對RS422與RS485總線網(wǎng)絡(luò)一般要使用終接電阻進(jìn)行匹配。但在短距離與低速率下可以不用考慮終端匹配。那么在什么情況下不用考慮匹配呢？理論上，在每個接收數(shù)據(jù)信號的中點進(jìn)行采樣時，只要反射信號在開始采樣時衰減到足夠低就可以不考慮匹配。但這在實際上難以掌握，美國MAXIM公司有篇文章提到一條經(jīng)驗性的原則可以用來判斷在什么樣的數(shù)據(jù)速率和電纜長度時需要進(jìn)行匹配：當(dāng)信號的轉(zhuǎn)換時間（上升或下降時間）超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的3倍以上時就可以不加匹配。例如具有限斜率特性的RS485接口 MAX483輸出信號的上升或下降時間最小為250ns，（24AWG PVC電纜），那么只要數(shù)據(jù)速率在250kb/s以內(nèi)、電纜長度不超過16米，采用MAX483作為RS485接口時就可以不加終端匹配。一般終端匹配采用終接電阻方法，前文已有提及，RS422在總線電纜的遠(yuǎn)端并接電阻，RS485則應(yīng)在總線電纜的開始和末端都需并接終接電阻。終接電阻一般在RS422網(wǎng)絡(luò)中取100Ω，在RS485網(wǎng)絡(luò)中取120Ω。相當(dāng)于電纜特性阻抗的電阻，因為大多數(shù)雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120Ω。這種匹配方法簡單有效，但有一個缺點，匹配電阻要消耗較大功率，對于功耗限制比較嚴(yán)格的系統(tǒng)不太適合。另外一種比較省電的匹配方式是RC匹配，如圖2－8。利用一只電容C隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。但電容C的取值是個難點，需要在功耗和匹配質(zhì)量間進(jìn)行折衷。還有一種采用二極管的匹配方法，這種方案雖未實現(xiàn)真正的“匹配”，但它利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號，達(dá)到改善信號質(zhì)量的目的。節(jié)能效果顯著。 3. RS422與RS485的接地問題 　電子系統(tǒng)接地是很重要的，但常常被忽視。接地處理不當(dāng)往往會導(dǎo)致電子系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作甚至危及系統(tǒng)安全。RS422與RS485傳輸網(wǎng)絡(luò)的接地同樣也是很重要的，因為接地系統(tǒng)不合理會影響整個網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，尤其是在工作環(huán)境比較惡劣和傳輸距離較遠(yuǎn)的情況下，對于接地的要求更為嚴(yán)格。否則接口損壞率較高。很多情況下，連接RS42RS485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了很大的隱患，這有下面兩個原因： 共模干擾問題：正如前文已述，RS422與RS485接口均采用差分方式傳輸信號方式，并不需要相對于某個參照點來檢測信號，系統(tǒng)只需檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，如RS422共模電壓范圍為7～+7V，而RS485收發(fā)器共模電壓范圍為7～+12V，只有滿足上述條件，整個網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。當(dāng)發(fā)送驅(qū)動器A向接收器B發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送驅(qū)動器A的輸出共模電壓為VOS，由于兩個系統(tǒng)具有各自獨(dú)立的接地系統(tǒng)，存在著地電位差VGPD。那么，接收器輸入端的共模電壓VCM就會達(dá)到VCM=VOS+VGPD。RS422與RS485標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定VOS≤3V，但VGPD可能會有很大幅度（十幾伏甚至數(shù)十伏），并可能伴有強(qiáng)干擾信號，致使接收器共模輸入VCM超出正常范圍，并在傳輸線路上產(chǎn)生干擾電流，輕則影響正常通信，重則損壞通信接口電路。 EMI問題: 發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道（信號地），就會以輻射的形式返回源端，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。 　由于上述原因，RS42RS485盡管采用差分平衡傳輸方式，但對整個RS422或RS485網(wǎng)絡(luò)，必須有一條低阻的信號地。一條低阻的信號地將兩個接口的工作地連接起來，使共模干擾電壓VGPD被短路。這條信號地可以是額外的一條線（非屏蔽雙絞線），或者是屏蔽雙絞線的屏蔽層。這是最通常的接地方法。 　值得注意的是，這種做法僅對高阻型共模干擾有效，由于干擾源內(nèi)阻大，短接后不會形成很大的接地環(huán)路電流，對于通信不會有很大影響。當(dāng)共模干擾源內(nèi)阻較低時，會在接地線上形成較大的環(huán)路電流，影響正常通信。 可以采取以下三種措施： （1） 如果干擾源內(nèi)阻不是非常小，可以在接地線上加限流電阻以限制干擾電流。接地電阻的增加可能會使共模電壓升高，但只要控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)就不會影響正常通信。 （2） 采用浮地技術(shù)，隔斷接地環(huán)路。這是較常用也是十分有效的一種方法，當(dāng)共模干擾內(nèi)阻很小時上述方法已不能奏效，此時可以考慮將引入干擾的節(jié)點（例如處于惡劣的工作環(huán)境的現(xiàn)場設(shè)備）浮置起來（也就是系統(tǒng)的電路地與機(jī)殼或大地隔離），這樣就隔斷了接地環(huán)路，不會形成很大的環(huán)路電流。 （3） 采用隔離接口。有些情況下，出于安全或其它方面的考慮，電路地必須與機(jī)殼或大地相連，不能懸浮，這時可以采用隔離接口來隔斷接地回路，但是仍然應(yīng)該有一條地線將隔離側(cè)的公共端與其它接口的工作地相連。4．RS422與RS485的網(wǎng)絡(luò)失效保護(hù) 　RS422與RS485標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了接收器門限為177。200mV。這樣規(guī)定能夠提供比較高的噪聲抑制能力，如前文所述，當(dāng)接收器A電平比B電平高+200mV以上時，輸出為正邏輯，反之，則輸出為負(fù)邏輯。但由于第三態(tài)的存在，即在主機(jī)在發(fā)端發(fā)完一個信息數(shù)據(jù)后，將總線置于第三態(tài)，即總線空閑時沒有任何信號驅(qū)動總線，使AB之間的電壓在200～+200mV直至趨于0V，這帶來了一個問題：接收器輸出狀態(tài)不確定。如果接收機(jī)的輸出為0V，網(wǎng)絡(luò)中從機(jī)將把其解釋為一個新的啟動位，并試圖讀取后續(xù)字節(jié)，由于永遠(yuǎn)不會有停止位，產(chǎn)生一個幀錯誤結(jié)果，不再有設(shè)備請求總線，網(wǎng)絡(luò)陷于癱瘓狀態(tài)。除上述所述的總線空閑會造成兩線電壓差低于200mV的情況外，開路或短路時也會出現(xiàn)這種情況。故應(yīng)采取一定的措施避免接收器處于不確定狀態(tài)。 通常是在總線上加偏置，當(dāng)總線空閑或開路時，利用偏置電阻將總線偏置在一個確定的狀態(tài)（差分電壓≥200mV）。將A上拉到地，B下拉到5V，電阻的典型值是1kΩ，具體數(shù)值隨電纜的電容變化而變化。 上述方法是比較經(jīng)典的方法，但它仍然不能解決總線短路時的問題，有些廠家將接收門限移到200mV/50mV，可解決這個問題。例如Maxim公司的MAX3080系列RS485接口，不僅省去了外部偏置電阻，而且解決了總線短路情況下的失效保護(hù)問題。 5．RS422與RS485的瞬態(tài)保護(hù) 　信號接地措施，只對低頻率的共模干擾有保護(hù)作用，對于頻率很高的瞬態(tài)干擾就無能為力了。由于傳輸線對高頻信號而言就是相當(dāng)于電感，因此對于高頻瞬態(tài)干擾，接地線實際等同于開路。這樣的瞬態(tài)干擾雖然持續(xù)時間短暫，但可能會有成百上千伏的電壓。 　實際應(yīng)用環(huán)境下還是存在高頻瞬態(tài)干擾的可能。一般在切換大功率感性負(fù)載如電機(jī)、變壓器、繼電器等或閃電過程中都會產(chǎn)生幅度很高的瞬態(tài)干擾，如果不加以適當(dāng)防護(hù)就會損壞RS422或RS485通信接口。對于這種瞬態(tài)干擾可以采用隔離或旁路的方法加以防護(hù)。 　（1）隔離保護(hù)方法。這種方案實際上將瞬態(tài)高壓轉(zhuǎn)移到隔離接口中的電隔離層上，由于隔離層的高絕緣電阻，不會產(chǎn)生損害性的浪涌電流，起到保護(hù)接口的作用。通常采用高頻變壓器、光耦等元件實現(xiàn)接口的電氣隔離，已有器件廠商將所有這些元件集成在一片IC中，使用起來非常簡便，如Maxim公司的MAX1480/MAX1490，隔離電壓可達(dá)2500V。這種方案的優(yōu)點是可以承受高電壓、持續(xù)時間較長的瞬態(tài)干擾，實現(xiàn)起來也比較容易，缺點是成本較高。 ?。?）旁路保護(hù)方法。這種方案利用瞬態(tài)抑制元件（如TVS、MOV、氣體放電管等）將危害性的瞬態(tài)能量旁路到大地，優(yōu)點是成本較低，缺點是保護(hù)能力有限，只能保護(hù)一定能量以內(nèi)的瞬態(tài)干擾，持續(xù)時間不能很長，而且需要有一條良好的連接大地的通道，實現(xiàn)起來比較困難。實際應(yīng)用中是將上述兩種方案結(jié)合起來靈活加以運(yùn)用，效果較好。