小知识分享 - RS485接口与Modbus通信协议
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大家知道RS485是什么东西吗？RS485是美国电子工业协会(EIA）在1983年批准的一种用于串行通信的平衡传输标准。RS485作为一个电气标准，仅定义了使用平衡多点传输线的驱动器和接收器的电气特性；许多更高级别的标准将RS485规定为引用标准，其接口标准在物理层上参考了RS485，如Modbus、Profibus、DL/T645等。RS485是一种接口标准，RS232和RS422也是接口标准的一种，RS是Recommend Standard的缩写。对于串口通信，目前工业领域使用使用RS232和RS485这两种，RS422这个使用较少。RS485因为其抗干扰、传输距离远、支持多节点的优点，使用更为广泛。
挂接设备
一条RS485总线上可以挂载多少个RS485设备呢？
其实能挂载多少个设备是由RS485的负载能力决定的，正常来说，RS485芯片的负载能力有三个级别，这三个级别分别可以接入32台、128台、256台设备。RS485标准规定单位负载为12K，最多挂载32个负载，但是也不建议在一条RS485总线上挂载太多设备，挂载设备越多，出现问题处理就会越麻烦。
通过在一个总线引脚上将输入电压-7V扫到12V，另一个总线引脚保持接地，然后测量输入漏电电流，来确定单位负载参数；标准中的-7V和12V的电平范围是为了允许驱动器输出和接收器之间有高达±7V的地电势差（GPD），驱动器的输出电压在GND和5V之间变化。因此
-7V代表接收器是通过驱动器以-7V的GPD驱动总线的低电平；
而12V代表接收器是通过驱动器以7V的GDP驱动总线的高电平；
RS485多台设备接线方法：菊花链接法
从理论的角度来说，RS485在无中继的情况下，通信距离是1200米，但是这个是在理想状态（电缆优质、波特率9600bps、只有一个RS458设备并且允许偶尔通信终端）下。实际情况是伴随负载设备增多，通信电缆不达标，RS485设备转换器品质登因素影响，通信距离都会有所降低。正常来说，超过100米都需要考虑增加终端电阻，超过1000米，就要考虑增加RS485总线中继器。
ModbusRTU与RS485是什么关系？准确来说，ModbusRTU是应用层的一种通信协议，RS485是物理层的一种接口标准。
我们常说的ModbusRTU通信是指基于RS485.也可以基于RS232/RS422，甚至可以基于以太网TCP/UDP。
同时，RS485也不是Modbus的专属，任何协议都可以基于RS485传输，至于能不能实现一主多从，要看协议层面有没有设计设备地址。一主多从的实现有两个条件，第一是物理层支持，第二是应用层支持，两者缺一不可。比如，我们物理层使用RS232，即使应用层使用ModbusRTU协议，也无法实现一主多从。
通信速度主要受到两个因素的影响：数据量大小和硬件层的速度，数据量大小指的是需要传输的数据多少，而硬件层的速度则跟通信设备和网络基础息息相关，这两者共同决定了通信速度的快慢。
Modbus是一种通信协议，是没有速度的说法的。
其次，硬件层的速度，这个与波特率及通信距离都有关系，因此如果真的说慢，只能说是串口通信慢，但是不能说是通信协议慢。
上图是使用modbusTCP与各种PLC及板卡的通信结果和实测结果，没有好坏之分。
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