RS-485（簡稱485通信）作為一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、樓宇自動化、智能家居等領(lǐng)域的串行通信標(biāo)準(zhǔn)，是由美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）制定的物理層通信協(xié)議，其核心設(shè)計(jì)目標(biāo)是解決遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)干擾環(huán)境下的數(shù)據(jù)可靠傳輸問題。與RS-232等早期串行通信標(biāo)準(zhǔn)相比，485通信在傳輸距離、抗干擾能力、節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)能力上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，成為工業(yè)級數(shù)據(jù)交互的“主力軍”，其技術(shù)特性與應(yīng)用邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性，使其能夠適配復(fù)雜場景下的通信需求。

從物理層特性來看，485通信的核心優(yōu)勢源于差分傳輸機(jī)制。它采用一對雙絞線作為傳輸介質(zhì)，定義了兩根信號線：A線（正信號端）和B線（負(fù)信號端），數(shù)據(jù)傳輸通過兩根線之間的電壓差來實(shí)現(xiàn)——當(dāng)傳輸邏輯“1”時(shí)，A線電壓比B線高2V~6V；傳輸邏輯“0”時(shí)，B線電壓比A線高2V~6V。這種差分傳輸方式對共模干擾具有極強(qiáng)的抑制能力：工業(yè)環(huán)境中存在的電機(jī)啟停、電磁輻射、線纜耦合等干擾，往往會在兩根信號線上產(chǎn)生幅度相近、極性相同的共模信號，而485收發(fā)器僅響應(yīng)兩根線之間的差模信號，共模信號會被自然抵消，從而確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。相比之下，RS-232采用單端對地傳輸，極易受共模干擾影響，傳輸距離通常不超過15米，而485通信在標(biāo)準(zhǔn)條件下（傳輸速率9600bps），傳輸距離可達(dá)到1200米，若降低傳輸速率（如300bps），距離還能進(jìn)一步延長，這一特性使其成為遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集與控制的理想選擇。

485通信的電氣特性還決定了其強(qiáng)大的多節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)能力。標(biāo)準(zhǔn)RS-485協(xié)議支持最多32個(gè)節(jié)點(diǎn)（即32個(gè)收發(fā)器）掛接在同一總線上，若使用帶中繼器的擴(kuò)展方案，節(jié)點(diǎn)數(shù)量可大幅增加，理論上能實(shí)現(xiàn)數(shù)百個(gè)設(shè)備的協(xié)同通信。這一特性源于485收發(fā)器的高輸入阻抗設(shè)計(jì)——每個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸入阻抗通常不低于12kΩ，總線總負(fù)載阻抗被限制在合理范圍內(nèi)，避免因節(jié)點(diǎn)過多導(dǎo)致信號衰減。在組網(wǎng)拓?fù)渖希?span>485通信采用“手拉手”總線型拓?fù)洌ㄒ卜Q為菊花鏈拓?fù)洌辉试S星型或樹形拓?fù)洌〞?dǎo)致信號反射與阻抗不匹配），所有節(jié)點(diǎn)通過雙絞線依次連接，總線兩端需并聯(lián)120Ω的終端匹配電阻，其作用是吸收總線末端的信號反射，減少信號畸變，這是保障遠(yuǎn)距離、多節(jié)點(diǎn)通信穩(wěn)定的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，實(shí)際應(yīng)用中若忽略終端電阻，往往會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟包、誤碼等問題。

485通信的工作模式以半雙工為主，這是由其物理層結(jié)構(gòu)決定的——由于僅使用一對差分線，同一時(shí)刻總線只能傳輸一個(gè)方向的信號，無法實(shí)現(xiàn)同時(shí)收發(fā)。為實(shí)現(xiàn)雙向通信，485收發(fā)器通常配備兩個(gè)控制引腳：DE（驅(qū)動使能）和RE（接收使能），通過控制這兩個(gè)引腳的電平狀態(tài)，可切換收發(fā)器的工作模式：當(dāng)DE和RE為高電平時(shí)，收發(fā)器處于發(fā)送模式，數(shù)據(jù)從微控制器（MCU）輸出到總線；當(dāng)DE和RE為低電平時(shí)，收發(fā)器處于接收模式，總線數(shù)據(jù)被讀取到MCU。這種切換邏輯需要上層協(xié)議進(jìn)行協(xié)同，最典型的應(yīng)用是主從通信機(jī)制：總線上設(shè)置一個(gè)主節(jié)點(diǎn)（如PLC、工業(yè)網(wǎng)關(guān)），其余為從節(jié)點(diǎn)（如傳感器、執(zhí)行器），主節(jié)點(diǎn)通過輪詢方式發(fā)起通信請求，從節(jié)點(diǎn)僅在收到主節(jié)點(diǎn)的尋址信號后，才切換到發(fā)送模式響應(yīng)數(shù)據(jù)，避免多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送導(dǎo)致總線沖突。此外，部分高端485收發(fā)器支持自動收發(fā)切換功能，通過檢測總線電平變化自動切換工作模式，簡化了軟件控制邏輯，但本質(zhì)上仍遵循半雙工通信原則。