揭秘RS485总线与CAN报文解析实例通讯世界的双重钥匙
一、RS485简介
智能仪表自80年代初单片机技术成熟以来便开始发展，现在全球仪表市场几乎被智能仪表所垄断。企业信息化的需求是促使企业选择具备联网通信接口的仪表。最初，数据模拟信号输出简单过程量后来采用了RS232接口，但这种方式无法实现联网功能。随着RS485的出现，这些问题得到了解决。在下文中，我们将详细介绍一下RS485。
二、RS485接口
RS485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，-6V～-2V表示“1”。它有两线制和四线制两种接线方式，其中四线制只能实现点对点通信，而现在主要使用的是两线制，该方法适用于总线式拓朴结构，在同一总线上最多可以挂接32个结点。
在构建RS485通信网络时，我们通常采用主从通信模式，即一个主机控制多个从机。在连接时，一些人忽略了信号地（Signal Ground）的连接，这种忽略可能导致共模干扰和EMI问题。如果不正确地处理这些问题，就可能影响网络稳定性甚至损坏设备。
为了解决这些问题，有两种方法可以将PC上的串行端口转换为支持RS485协议：
（1）通过专用的电路转换器，将PC上的串行端口信号转换为符合RS485标准的信号。
（2）使用PCI多串口卡，它们提供直接输出为类型为 RS-422或 RS-485 的扩展卡选项。
三、传输距离与布局
理论上，单根电缆允许超过1200米，但实际应用中的最大距离会根据周围环境而有所不同。在长距离传输时，可以通过增加中继站来放大信号，最多可加八个中继，使得理论最大传输距离达到9.6公里。此外，还可以利用光纤进行长距离传输，其传输能力远超普通电缆。
当设计网络布局时，我们应该注意以下几点：
（1）保持引出到每个节点的引出线尽量短，以避免反射造成的问题。
（2）确保总线特性阻抗连续，不应发生阻抗不连续情况，如不同区段用不同电缆，或某一段上过密集安装收发器等。
终端负载也是需要考虑的一个因素。当设备数量较少且距起始位置较近时，不加匹配即可。但随着距离增加，性能会降低，因此建议在每条链路末端并联终端匹配电阻以提高质量和稳定性。
四、比较与未来趋势
工业网络通常分为三类：基于物理层协议如HART、现场总線技术以及基于数字通讯标准如MODBUS/PROFIBUS等。这三个领域都各有优势和局限，每一种都面临其自身的问题，比如HART协议虽然广泛应用但速度慢；现场总線技术则由于其高成本限制了普及程度。而MODBUS/PROFIBUS等则因为其开放性更受欢迎。但未来的趋势显示，无论哪一种，都需要更好的兼容性、高效率以及经济实惠才能真正推广至更多用户手中。
