RS485 RS422自检方法

RS485总线信号常见故障检测与排查
在通常的RS485总线通信中485中继器、485变换器、485集线器的应用过程普遍面临很多问题，比如：
1.无法通信，
2.没有反应；
3.可以上传数据，但不能下载；
4.通信时，系统提示会受到干扰；
5.或者不通信时，通信灯也继续闪烁。

6.有时不能通信，
7.等等故障。

故障检测与排查:
1.共地法-通过一条线或屏蔽线连接所有RS485设备的gnd，使所有设备之间不存在影响通信的电位差。

2.终端电阻法-在最后RS485设备的485+和485-上连接120欧姆的终端电阻来改善通信质量。

3.中间阶段切断法-从其中断断续续地检查设备负荷过多、通信距离过长、某设备的损害对整个通信线路的影响等原因。

4.单独引线法-单独简单地暂时把一条线拉到设备上，可以排除布线是否引起了通信故障。

5.变换器法的交换-可以随身携带一些变换器，排除变换器的质量问题是否影响了通信质量。

6.笔记本调试法-首先保证自己随身携带的电脑笔记本是通信正常的设备，更换客户的电脑进行通信。

如果可能的话，客户电脑的串行端口可能会受损或受伤。

为了减少485放大器通信故障引起的故障，请参考以下几个建议。

485放大器的故障诊断
01数据通信失败
⏹验证RS485/422输入布线是否正确
⏹确认RS485/422输出接线正确
⏹检查供电是否正常。

⏹确认配线端子已正常连接。

⏹观察接收指示灯时是否闪烁。

⏹检查发送指示灯发送时是否闪烁。

02数据丢失或错误
检查数据通信设备两端的数据速率、格式是否一致
RS485DTU。

串⼝通信（232、485、422）常见问题及解决对于串⼝，理想的情况下，⼀般只要⼀上电，不需要太多的操作和配置，就可以通信上。

但是现实不会那么美好，总会出现各种各样的问题，这⾥并不对串⼝的编程作讲解，主要是从应⽤的⾓度去讲⼀讲碰到的⼀些问题。

ARM嵌⼊式，提供开发板、主板、核⼼板等ARM硬件产品和解决⽅案。

1、电脑使⽤USB转串⼝可以和设备通信上，换成屏与设备就通信不上了：①有可能电脑USB转串⼝接到设备上，使⽤的是标准串⼝功能，也就是除了RX，TX，GDN外，还使⽤了其它引脚。

⽐如像欧姆龙PLC，三菱PLC，在实际与屏的通信中，就需要接某些引脚短接的情况。

②电脑与控制器或PLC通信时，是扫描波特率参数，⾃适应的，屏通信可能参数没有设备好。

在三菱，基恩⼠等PLC，就存在变化波特率进⾏通信交互的过程。

③也有可能是接线⽅式不对。

因为有些DB9，还需要公头，母头。

如果不注意的话，也会存在把TX接到TX上，把RX接到RX上，这样需要注意的地⽅。

④在这⾥补充⼀下，有时候可能会使⽤⼀些串⼝助⼿发送测试数据与控制器通信，有些串⼝助⼿的奇偶校验是不起作⽤，这个要提醒⼀下。

2、在A家的屏可以和设备通信，换成B家的屏就通信不上了：①⾸先确认⼀下接线是否正确了，RX和TX是否兼容。

②地线是否没有接。

③除了RX，TX，GND，是否还有其它引脚需要短接的。

④通信协议是否⼀致或不完善，波特率是否⼀样。

3、以前不接地线可以通信，换个设备为什么需要接地线了：这个问题和上⼀个有类似的。

因为有些设备使⽤了隔离电源。

以前不接地可以通信，有可能是地线已经在另外⼀个环路已经共地了，实际地线已经接了，所以才可以通信。

可能换了个带隔离电源的，两个设备的地是隔离的，就需要在串⼝上把地线接起来。

这个我是⾃⾝经历过的，有个客户⽼说他的设备通信不上，后来拍个照我给我，他地线没有接，他说以前不接地线可以通信的。

于是我就给他科普了⼀下。

4、⼀个设备是232，另⼀个设备是422，没有转换设备，怎么办（232与422互转的简单⽅法）;这个情况我遇到过，客户的设备是422通信的，但是我⼿上并没有422设备，只有232通信可以测试。

422偶校验算法【简介】在数字通信系统中，为了确保数据传输的正确性和完整性，通常会在数据帧中加入校验位，以检测和纠正传输过程中的错误。

422偶校验算法是一种广泛应用的校验方法，其名字来源于RS-422通信标准。

本文将详细介绍422偶校验算法的原理、实现、应用场景、优缺点及总结。

【422偶校验算法原理】422偶校验算法是一种基于奇偶性的校验方法，其原理如下：1.在数据帧中，除校验位外，其他所有位都遵循“0”或“1”的规律。

2.校验位根据数据帧中1的个数来确定。

如果1的个数为偶数，校验位为0；如果1的个数为奇数，校验位为1。

例如，一个数据帧为：11010101，其中1的个数为4，为偶数，所以校验位为0。

如果数据帧改为：110101011，1的个数为5，为奇数，所以校验位为1。

【422偶校验算法实现】1.计算校验位：根据数据帧中的1的个数，计算校验位。

2.将校验位添加到数据帧中，形成一个新的数据帧。

3.接收方在接收到数据帧后，计算数据帧中1的个数，并根据奇偶性判断校验位是否正确。

【应用场景】422偶校验算法广泛应用于数字通信系统中，如RS-422、以太网等通信协议。

在这些场景中，422偶校验算法能够有效地检测和纠正传输过程中的错误。

【优缺点】优点：1.简单易懂，实现成本低。

2.对传输过程中的单个位错误具有较高的检测能力。

缺点：1.对连续多个位错误的检测能力较弱。

2.当数据帧长度较短时，校验效果较差。

【总结】422偶校验算法是一种基于奇偶性的校验方法，在数字通信系统中得到了广泛应用。

然而，它也存在一定的局限性，如对连续多个位错误的检测能力较弱。

485的检测方法1.确认485通信线缆连接是否正确：检查485通信线缆连接情况，确保连接稳固牢固，避免出现松动接触不良等问题。

2.检查485设备的供电情况：确认485设备是否正常供电，供电电压是否稳定，避免供电不足或过高导致的通信失败或故障。

3.使用485转换器测试线缆连通性：借助485转换器，依次连接测试线缆两端，并使用测试仪器检测线缆连通性，确保通信线路无断开、短路等问题。

4.检查485设备的地址设置：485设备通信需要设置唯一的地址，检查设备的地址设置是否正确，避免设备地址冲突导致通信失败。

5.检测485通信波特率设置：通信波特率设置需要与设备、软件等一致，检查波特率设置是否正确，确保通信速率匹配。

6.使用485总线测试工具：借助专门的485总线测试工具，对485通信进行测试和调试，可以检测总线帧错误率、响应时间、通信质量等参数。

7.检查485设备的信号线是否正确连接：确认485设备的数据线（D+和D-）、地线（GND）等信号线连接是否正确，确保信号线连接良好。

8.检测485设备的终端电阻设置：485通信需要在总线两端设置终端电阻，确保有效地抵抗总线上的干扰信号，检查终端电阻是否正确设置。

9.检查485设备的通信协议：确认485设备使用的通信协议是否正确，不同的设备可能采用不同的通信协议，需要确保软件和硬件的设置一致。

10.进行485通信测试：使用相应的通信测试工具对485设备进行通信测试，验证设备之间的通信是否正常，包括数据的发送和接收是否准确无误。

11.检测485通信的稳定性：在长时间的测试中观察485通信是否稳定，是否会出现断连、丢包、重发等问题，确保通信的可靠性。

12.检查485设备的驱动和固件版本：有时，驱动程序或固件的版本可能会导致通信问题，检查并更新驱动和固件版本，确保与设备兼容。

总体而言，485的检测方法包括确认连接、测试线缆连通性、验证通信设置、使用工具测试、观察稳定性等多个方面，以确保485通信正常稳定。

RS-485总线可靠性设计参考及常见故障排查方法现场总线技术作为自动化领域技术重点组成部分之一，被誉为自动化领域的计算机局域网，它是连接设置在控制现场的仪器仪表与设置在控制室内的控制设备的数字化、串行、多站通信的网络。

其关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信。

它使传统的控制系统结构产生了革命性的变化，对自控系统朝着智能化、数字化、信息化、网络化、分散化的方向迈进起着重要作用。

RS-485作为最常用的现场总线技术采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，因其硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点被广泛应用于工厂自动化、工业控制、能源安全监测、水利自动报测等领域。

但RS-485总线在一些设计及使用过程中的细节问题处理不当时也会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此提高RS-485总线的运行可靠性至关重要。

RS-485接口电路的硬件设计1. 总线匹配⏹方案一：在位于总线两端的差分端口，A+与B-之间跨接120Ω匹配电阻，减少由于不匹配而引起的反射、吸收噪声，抑制噪声干扰。

但匹配电阻要消耗较大电流，不适用于功耗限制严格的系统；⏹方案二：比较省电的匹配方案是RC匹配，利用一只电容C隔断直流成分，可以节省大部分功率，但电容C的取值是个难点，需要在功耗和匹配质量间进行折中；⏹方案三：采用二极管匹配，利用二极管的钳位作用，迅速削弱反射信号达到改善信号质量的目的，节能效果显著。

2. RO及DI端配置上拉电阻异步通信数据以字节的方式传送，在每一个字节传送之前，先要通过一个低电平起始位实现握手。

为防止干扰信号误触发RO(接收器输出)产生负跳变，使接收端MCU进入接收状态，建议RO外接10kΩ上拉电阻。

3. 保证上电时芯片状态正确对于收发控制端TC建议采用MCU引脚通过反相器进行控制，不宜采用MCU 引脚直接进行控制，以防止MCU上电时对总线的干扰，保证系统上电时的RS-485芯片处于接收输入状态。

4. 总线隔离RS-485总线为并接式二线制接口，一旦有一只芯片故障就可能将总线“拉死”，因此对其二线口A+、B-与总线之间应加以隔离。

RS485通讯勘察方法，首先需要准备以下工具：a、备用的485转换器，b、备用来替换测试用的控制器c、万用表d、带串口的笔记本电脑一、所有控制器都通讯不上，可能的故障原因有：1、RS485/232 转换器损坏了正常的转换器特征：电源灯常亮，不通讯时，RX TX 灯均不亮，正常通讯时，RX TX 灯闪烁。

备注：正常的转换器必然具备这样的特征，但不是说具备这样的特征就可以认为是正常的转换器了。

转换器异常的特征：只通电，不通讯，不连接电脑和控制器时，RX 或者TX 灯闪烁或者常亮。

电源灯不亮（电源坏了或者转换器坏了）。

等。

建议检测方法：用备用转换器替换。

2、485 转换器到第一台控制器的线路中断或者485+ 485-接反了或者短路了。

或者虚接了，或者断路了。

建议检测的方法：使用万用表电阻档或者蜂鸣档，将控制器等设备断电后测试。

3、计算机串口故障：（1）串口号设置错了。

（一般计算机是自带原装串口是COM1 和COM2 ，如果是USB 或者其他通讯方式转来的串口则有可能是COM3 ---COM255 之间的一个串口号。

）建议测试的办法：用笔记本电脑或者其他电脑对比测试。

（2）计算机串口已经损坏。

建议测试的办法：用笔记本电脑或者其他电脑对比测试。

（3）计算机串口被禁用建议测试的办法：用笔记本电脑或者其他电脑对比测试。

现在很多新电脑，特别是原装品牌机，会在出厂时，在CMOS 或者【设备】里禁用串口，所以要请精通电脑的人员放开这些设置。

（4）计算机串口被其他产品或者其他应用程序的软件占用建议检测办法：如果被占用，我们的软件下方信息框会有文字提示。

解决办法有：如果计算机有两个串口的话，两个软件分别用不同的串口，如果只有一个的话，可以轮流使用，不要同时使用。

或者购买USB 串口转换器多串口卡等设备扩展串口数量。

（5）串口是通过转换器获得的，质量和性能存在问题有些电脑，特别是笔记本是没有串口的。

需要购买USB 串口转换器多串口卡等设备扩展串口，购买的需要注意建议购买有品牌的设备，因为这些设备虽然功能差不多，但是性能差别会比较大，有些转换设备有较大的滞后延时可能影响正常通讯。

一种RS422自检故障的分析与设计改进发布时间：2021-02-02T07:40:45.578Z 来源：《现代电信科技》2020年第15期作者：王志强左清清刘陶[导读] 在用户使用过程中，机载控制计算机报RS422自检故障。

（西安航空计算技术研究所陕西西安 710065）摘要：在用户使用过程中，机载控制计算机报RS422自检故障。

分析由于接收缓冲区内数据与发送缓冲区不一致导致故障，通过分析故障原因并进行设计改进，故障得以解决，希望分析及改进过程对阅读者有所帮助。

1.RS422控制逻辑原理RS422串口协议控制逻辑设计原理为：复位时，RS422串口部分逻辑处于非自闭环状态，需要通过配置MCR寄存器的第4位实现自闭环模式/非自闭环模式的切换。

自闭环使能信号在逻辑中仅对接收状态机数据的来源（serial_in）起选择作用，并不影响接收状态机的正常运转。

非自闭环模式时，接收状态机数据来源于外部接收管脚；自闭环模式时，接收状态机数据来源于内部串行发送信号。

接收状态机在接收到字节的起始位后，根据线控制寄存器和FIFO控制寄存器等寄存器的配置进行串并转换，在串并转换完成后把转换数据写入接收缓冲区内，整个过程不受MCR寄存器第4位（自闭环模式禁止/使能）信号状态变化的影响。

即如果在已经接收到一个字节起始位的情况下，改变MCR寄存器第4位的状态，接收状态机将正常运行，直到一个字节被接收完毕，并将该数据写入接收缓冲区内，该数据（包括起始位、数据位、校验位、停止位等）有可能一部分来自外部接收管脚，一部分来自内部串行发送信号，不是有效数据。

整个字节接收完毕后，FPGA内RS422协议逻辑置LSR寄存器的相应位，表明接收缓冲区内有数据。

2.错误分析监控RS422自检错误时的数据。

在机载控制计算机上电过程中，RS422串口一直向机载控制计算机发送数据。

计算机故障时，对自闭环测试中收到的错误数据进行分析，发现错误数据个数比发送的数据多一个字节，该字节是错误数据的首个字节。

串口通讯—RS232、RS422、RS485详解串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。

RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。

RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。

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10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s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冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。

由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。

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。

因此在视频界的应用，许多厂家都建立了一套高层通信协议，或公开或厂家独家使用。

如录像机厂家中的Sony与松下对录像机的RS-422控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如Louth、Odetis协议是公开的，而ProLINK则是基于Profile上的。

在讨论RS-232C接口标准的内容之前，先说明两点：首先，RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE （Data Communication Equipment)而制定的。

RS232RS485测试方案,应用方案
2,测试目录：
目录（总括）
1．开短路测试
2．VDD接地时接收器A、B输入电流
3．VDD接电源时接收器A、B输入电流
4．待机模式下的供电电流
5．接收驱动开启时,接收开启时,驱动开启时供电电流
6．无负载差模驱动输出电压
7．54欧姆负载差模驱动输出电压
8． 54欧姆负载共模输出电压
9．Voc、Vod幅度变化
10．100欧姆负载差分输出电压
11．AB直接短路电流
12．A,B短路到电源与地电流
13．短路恢复测试
14．接收开启时控制端口I IN1电流
15．驱动开启时控制端口I IN1电流
16．接收输入阻抗R IN（由上边得出电阻）
17．接收开路电压
1 / 17
18．接收短路电压
19．RO低电平范围
20．RO高电平范围
21．接收器三态输出电流
22．接收器输出短路电流
2 / 17
接收器
A、B输
入电流
[Displ
ay
only]
3 / 17
4 / 17
5 / 17
6 / 17
7 / 17
8 / 17
9 / 17
10 / 17
A,B短路
到电源
与地
[Bin4]
11 / 17
12 / 17
13 / 17
14 / 17
15 / 17
16 / 17
17 / 17。