RS485数据全双工、半双工的定义与应用

RS485 通信方式分析了解485 通信也就基本了解了
422 通信
（本文为电子发烧友网用户风拂柳絮原创稿件）众所周知，串口数据通讯
方式有单工模式、半双工模式以及全双工模式。

单工模式：只支持数据在一
个方向上传输；半双工模式：允许数据在两个方向上传输，但某一时刻只允
许在一个方向上传输；全双工模式：同时在两个方向上传输，是两个单工通
信的结合，要求发送设备和接收设备同时具有独立的接收和发送能力。

例如我们常见的RS232、RS485、RS422 串口通讯方式，其中RS232 是全双工的，RS485 是半双工的，RS422 是全双工的，当然两个半双工的485 可以组成422 通信方式。

下面就讲一下今天的重点RS485 通信方式，了解了485 通信也就基本了解了422 通信。

先介绍一下RS485 的电气特性，RS485 采用差分传输的方式，逻辑“1”以两线间的电压差为+(2~6)V 表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-(2~6)V 表
示。

接口信号电平比RS232 降低了，不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL 电平兼容，可方便与TTL 电路连接。

传输速率高，抗干扰能力强，并且可以大大延长通信距离，比如RS232。

全双工与半双工知识半双工定义半双工(Half Duplex)数据传输指数据可以在一个信号载体的两个方向上传输，但是不能同时传输。

例如，在一个局域网上使用具有半双工传输的技术，一个工作站可以在线上发送数据，然后立即在线上接收数据，这些数据来自数据刚刚传输的方向。

像全双工传输一样，半双工包含一个双向线路(线路可以在两个方向上传递数据)。

数据通信中，数据在线路上的传送方式可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信三种。

半双工通信：半双工通信是指数据可以沿两个方向传送，但同一时刻一个信道只允许单方向传送，因此又被称为双向交替通信。

若要改变传输方向，需由开关进行切换。

半双工方式要求收发两端都有发送装置和接收装置。

由于这种方式要频繁变换信道方向，故效率低，但可以节约传输线路。

半双工方式适用于终端与终端之间的会话式通信。

半双工即Half duplex Communication，是指在通信过程的任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在。

采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关转接到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟。

收/发开关实际上是由软件控制的电子开关。

当计算机主机用串行接口连接显示终端时，在半双工方式中，输入过程和输出过程使用同一通路。

有些计算机和显示终端之间采用半双工方式工作，这时，从键盘打入的字符在发送到主机的同时就被送到终端上显示出来，而不是用回送的办法，所以避免了接收过程和发送过程同时进行的情况。

编辑本段半双工解析半双工传输是指接收与发送共用一个载波信道，但同一时刻只能发送或只能接收数据的传输方式。

例如，局域网中的半双工数据传输方式是指：一个工作站发送数据，然后立即在同一信道上接收来自相同方向上的数据。

另一方面，全双工传输（Full Duplex Transmission）指同时发生在两个方向上的一种数据传输方式。

例如：无线电话机就是一种半双工设备，在同一时间内只允许一方讲话。

1、单工单工就是指A只能发信号，而B只能接收信号，通信是单向的，就象灯塔之于航船——灯塔发出光信号而航船只能接收信号以确保自己行驶在正确的航线上。

2、半双工半双工就是指A能发信号给B，B也能发信号给A，但这两个过程不能同时进行。

最典型的例子就象我们在影视作品中看到的对讲机一样：007：呼叫总部，请求支援，OVER总部：收到，增援人员将在5分钟赶到，OVER007：要5分钟这么久？！要快呀！OVER总部：……GAME OVER在这里，每方说完一句话后都要说个OVER，然后切换到接收状态，同时也告之对方——你可以发言了。

如果双方同时处于收状态，或同时处于发状态，便不能正常通信了。

3、全双工全双工比半双工又进了一步。

在A给B发信号的同时，B也可以给A发信号。

典型的例子就是打。

A：我跟你说呀……B：你先听我说，情况是这样的……A和B在说的同时也能听到对方说的容，这就是全双工。

对于全双工以太，IEEE制订了802.3x全双工/流控制标准，该标准对全双工方式下的流控制机制做了具体的规定。

在各以太标准（10/100/1000 Base）中，除100 Base T4之外，均具有全双工能力，但在实际应用中，似乎只有Gb以太（即千兆以太）才使用全双工方式。

以太网的MAC协议是CSMA/CD，但在全双工以太中是不需要冲突检测（CD）的。

这能使Gb以太突破40余米的段长限制（更准确地说是41.2m，这个数据可以根据IEEE定时规则的限制计算出来，这里就不详细介绍了）。

在实际应用中如果需要网络中的某个站点能工作在全双工方式下，则必须在该站点安装支持全双工的网卡，并要求与全双工站点连接的HUB/路由器等连网设备配备有全双工端口。

这样看来，如果希望工作在全双工方式下，首先要有硬件的支持。

全双工以太的主要优势在于它能够在二个独立的信道上同时实现二个方向上的数据传输，借以提高链路的总带宽，所以它只适用于文件服务器一类的需要同时进行双向数据传输的站点。

rs485原理(一)RS485通信协议RS485是一种常用的串行通信协议，用于在远距离通信中传输数据。

它具有高可靠性、抗干扰能力强等特点，被广泛应用于工业控制、自动化、仪器仪表等领域。

本文将从浅入深介绍RS485通信协议的相关原理，帮助读者更好地理解和应用。

1. RS485基础概念RS485是一种差分信号通信协议，即使用两个相反的电信号来表示数据位的“0”和“1”。

它可以同时支持半双工和全双工通信，允许多个节点连接在同一总线上进行通信。

2. RS485物理层连接RS485通信协议的物理层使用一对绞线进行连接，其中一根线为正线(A)、另一根线为负线(B)。

这样设计的目的是为了减小信号的传输噪声和干扰。

3. RS485传输方式RS485协议支持两种不同的传输方式：单点通信和多点通信。

单点通信在单点通信中，RS485总线上只有一个主节点与一个从节点进行通信。

主节点负责发送指令，从节点负责接收并执行指令。

这种方式适用于简单的控制系统，如智能家居等。

多点通信在多点通信中，RS485总线上可以连接多个主节点和从节点，节点之间通过地址进行区分。

主节点可以发送指令给指定的从节点，从节点也可以发送数据给主节点。

这种方式适用于复杂的工业自动化系统，如工控行业等。

4. RS485通信协议RS485通信协议定义了数据帧的格式和通信规则。

数据帧格式RS485通信使用统一的数据帧格式，包括起始位、数据位、校验位和停止位。

典型的数据帧格式为1个起始位、8个数据位、1个校验位和1个停止位。

通信规则RS485通信遵循“主—从”通信模式，主节点负责发起通信，从节点被动接收和响应。

主节点发送数据后，从节点通过校验位判断数据是否正确，并返回响应信息。

5. RS485的优势和应用优势RS485通信协议具有以下优势：•高可靠性：使用差分信号传输，能够有效抵抗干扰和噪声。

•长距离通信：RS485总线可以支持长达1200m的通信距离。

•多点通信：多个节点可以连接在同一总线上进行通信，灵活且经济。

RS485芯⽚介绍及典型应⽤电路⼀、RS485基本知识接⼝芯⽚已⼴泛应⽤于⼯业控制、仪器、仪表、多媒体⽹络、机电⼀体化产品等诸多领域。

可⽤于接⼝的芯⽚种类也越来越多。

如何在种类繁多的接⼝芯⽚中找到最合适的芯⽚，是摆在每⼀个使⽤者⾯前的⼀个问题。

接⼝在不同的使⽤场合，对芯⽚的要求和使⽤⽅法也有所不同。

使⽤者在芯⽚的选型和电路的设计上应考虑哪些因素，由于某些芯⽚的固有特性，通信中有些故障甚⾄还需要在软件上作相应调整，如此等等。

希望本⽂对解决接⼝的某些常见问题有所帮助。

1 接⼝标准传输⽅式：差分传输介质：双绞线标准节点数：32最远通信距离：1200m 共模电压最⼤、最⼩值：+12V；-7V差分输⼊范围：-7V～+12V接收器输⼊灵敏度：±200mV接收器输⼊阻抗：≥12kΩ2 节点数及半双⼯和全双⼯通信2.1 节点数所谓节点数，即每个接⼝芯⽚的驱动器能驱动多少个标准负载。

根据规定，标准接⼝的输⼊阻抗为≥12kΩ，相应的标准驱动节点数为32。

为适应更多节点的通信场合，有些芯⽚的输⼊阻抗设计成1/2负载（≥24kΩ）、1/4负载（≥48kΩ）甚⾄1/8负载（≥96kΩ），相应的节点数可增加到64、128和256。

表1为⼀些常见芯⽚的节点数。

表1节点数型号32，，，，，，64128 ，256 ，，～2.2 半双⼯和全双⼯接⼝可连接成半双⼯和全双⼯两种通信⽅式。

半双⼯通信的芯⽚有、、、、MAX 1487、、等；全双⼯通信的芯⽚有、、~、等。

（a）半双⼯通信电路（b）全双⼯通信电路3 应⽤中的常见问题3.1 抗雷击和抗静电冲击接⼝芯⽚在使⽤、焊接或设备的运输途中都有可能受到静电的冲击⽽损坏。

在传输线架设于户外的使⽤场合，接⼝芯⽚乃⾄整个系统还有可能遭致雷电的袭击。

选⽤抗静电或抗雷击的芯⽚可有效避免此类损失，常见的芯⽚有E、E、E等。

特别值得⼀提的是，它不但能抗雷电的冲击⽽且能承受⾼达8kV的静电放电冲击，是⽬前市场上不可多得的⼀款产品。

串口：RS232/RS485 422
RS232/422：全双工模式，在同一时间内，数据发送和接收可同时进行，RS232通讯线传输距离比较短，大约15m
RS485：半双工模式，在同一时间内，数据只能发送或只能接收，根据波特率不同传输距离不同。

RS485传输距离最大3000米左右，抗干扰能力强。

MODBUS RTU
国际标准的modbus通讯协议，主从问答式，通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其他设备之间可以通信。

它已经成为一通用工业标准。

有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。

报文格式：
AM/DM 请求
站地址功能码起始地址数据个数CRC校验
1个字节1个字节2个字节2个字节2个字节
站地址功能码数据包的长度数据1……数据n CRC校验
1个字节1个字节1个字节2个字节…2个字节2个字节
开关量数据占用字节一位，模拟量数据占2个字节，CRC校验低位在前，高位在后，数据长度0—65535
AM/DM 命令
站地址功能码起始地址数据个数数据包的长度数据1……数据n CRC校验1个字节1个字节2个字节2个字节…1个字节2个字节…2个字节2个字节
数据恢复：
站地址功能码起始地址数据个数CRC校验
1个字节1个字节2个字节2个字节2个字节。

RS422和RS485区别在哪里？
1，认识何为全双工，何为半双工：全双工：同一时刻既可发又可收。

半
双工：同一时刻不可能既发又收，收发是时分的。

全双工要求：收与发各有单独的信道。

可用于实现两个站之间通讯及星型网，环网。

不可用于总线网。

半双工要求：收发可共用同一信道，可用于各种拓扑结构的局域网络最常用于总线网。

半双工数据速率理论上是全双工的一半。

2，搞清RS422与
RS485：RS422至少分别有一个差分发送口和差分接收口。

两节点通讯时，一方的发送口与另一方的接收口相连。

需两对线。

RS422不能直接用于三电以上的直接互连，当然不能直接用总线连接。

RS485的差分发送口与自身的差分接收口同相并连，多点间通过RS485只需一对线。

RS422的发送口如与其接收口同相并连，就变成RS485。

3，又于RS422可接成RS485，所以它们的电气参数必然完全相同。

最后需要说一下，很多人经常把RS232，RS422，RS485误称为通讯或网络协议，这是很不应该的，其实它们仅是关于通讯的一个机械和电气接口标准（顶多是网络协议中的物理层面）。

tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。

仅供参阅！。

RS485通讯1. 引言RS485是一种串行通信协议，用于在多个设备之间进行双向数据传输。

它是一种高性能的通讯协议，常用于工业自动化、仪器仪表、门禁系统等领域。

本文将介绍RS485通讯的基本原理、使用方法以及常见的应用场景。

2. 基本原理RS485通讯使用差分信号传输，可以抵抗电磁干扰和噪声。

它采用两条相对独立的传输线（A线和B线），通过不同的电平表示逻辑1或逻辑0。

其中，逻辑1对应线A为高电平，线B为低电平；逻辑0对应线A为低电平，线B为高电平。

通过这种方式，数据可以在多个设备之间进行可靠的传输。

3. 硬件连接在使用RS485通讯时，需要将所有设备连接到一个共享的总线上。

每个设备都需要两条连接线（A线和B线）以及一个共享的地线。

通常，可以使用终端电阻来匹配总线阻抗并提高信号质量。

4. 传输方式RS485通讯可以采用两种传输方式：全双工和半双工。

4.1 全双工通讯在全双工通讯中，设备可以同时发送和接收数据。

发送数据的设备需要将数据发送到总线上，并通过差分信号传输给其他设备。

同时，接收数据的设备可以监听总线上的数据并将其解析。

4.2 半双工通讯在半双工通讯中，设备的发送和接收操作是交替进行的。

设备在发送数据时，需要先将总线设置为发送模式，并将数据发送到总线上。

其他设备在接收数据时，将总线设置为接收模式，并监听数据。

5. 通讯协议RS485通讯可以使用多种协议进行数据交换，常见的有MODBUS、DMX512等。

这些协议定义了数据的传输格式、通讯方式和功能码等。

5.1 MODBUS协议MODBUS是一种常用的通讯协议，适用于工业自动化领域。

它定义了数据的传输格式，并提供了读写寄存器等功能。

MODBUS协议支持点对点和多点通讯。

5.2 DMX512协议DMX512是一种用于舞台灯光控制的通讯协议。

它定义了数据的传输格式和通讯方式。

DMX512通讯一般采用全双工方式进行。

6. 应用场景RS485通讯在许多领域都有广泛的应用。

RS485数据全双工、半双工的定义与应用在串行通信中，数据通常是在两个站（如终端和微机）之间进行传送，按照数据流的方向可分成三种基本的传送方式：全双工、半双工、和单工，但单工目前已很少采用。

1、全双工方式（full duplex）当数据的发送和接收分流，分别由两根不同的传输线传送时，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作，这样的传送方式就是全双工制，如图1所示。

在全双工方式下，通信系统的每一端都设置了发送器和接收器，因此，能控制数据同时在两个方向上传送。

全双工方式无需进行方向的切换，因此，没有切换操作所产生的时间延迟，这对那些不能有时间延误的交互式应用（例如远程监测和控制系统）十分有利。

这种方式要求通讯双方均有发送器和接收器，同时，需要2根数据线传送数据信号，可能还需要控制线和状态线，以及地线。

图12、半双式方式（half duplex）若使用同一根传输线既作接收又作发送，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式就是半双工制，如图2所示。

采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关转接到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟。

收/发开关实际上是由软件控制的电子开关。

图23.单工方式如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方甲传到另一方乙，则称为单工。

图34.各种工作模式说的应用范围1）全双工多用在要实现两端都可以控制云台上，其它的使用用途还在查找中…..2）半双工多用在键盘矩阵的连接，语音对讲（来帮对讲系统）、硬盘录像机等。

一般常见的设备之间的通讯都是使用的此模式。

3）单工多用在单向的云台控制。

即我们常见的正向、反向控制数据等，我们光端机常规的都是这种工作方式。

在接受客户订单时，一定要区分数据的类型，特别是半双工和全双工，单工只需确认数据是正向和反向。