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RS-485和Modbus之間是啥關(guān)系?

RS-485和Modbus之間是啥關(guān)系?

2024/7/17 10:21:04

深入淺出RS485通信

今天我們?cè)賹?duì)RS-485和Modbus之間的關(guān)系進(jìn)行梳理,幫助大家更好的理解兩者之間的關(guān)系。

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開(kāi)放系統(tǒng)互連 (OSI) 模型試圖表征通信系統(tǒng)的各個(gè)層,從最終應(yīng)用到電氣層,最后到物理層。我們可以看到模型總共包含7層。

OSI 模型的物理層(第一層)負(fù)責(zé)在設(shè)備和物理傳輸介質(zhì)之間傳輸原始數(shù)據(jù)。它處理電信號(hào)到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,同時(shí)定義電壓、時(shí)序、數(shù)據(jù)速率等。

數(shù)據(jù)層(第二層)RS-485通常使用UART進(jìn)行串行通信,其中主機(jī)UART以全雙工方式驅(qū)動(dòng)和接收串行通信。它連接到構(gòu)成物理層的 RS-485 差分收發(fā)器,并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為半雙工差分格式,以便在 RS-485 總線(xiàn)上使用。然后,主機(jī)將通過(guò) UART 與 RS-485 通信,并告訴收發(fā)器何時(shí)在發(fā)送和接收之間切換。從設(shè)備也將以相同的方式使用其 UART。

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網(wǎng)絡(luò)層(第三層)處理 RS-485 總線(xiàn)上發(fā)生的設(shè)備之間的實(shí)際通信。沒(méi)有固定的網(wǎng)絡(luò)層尋址規(guī)范,但 RS-485 總線(xiàn)必須由主站正確管理,以避免總線(xiàn)沖突。因此在一條總線(xiàn)上,每一個(gè)設(shè)備必須是不同的地址。當(dāng)主站設(shè)備在總線(xiàn)上對(duì)某個(gè)地址設(shè)備進(jìn)行呼叫時(shí),從設(shè)備會(huì)比較呼叫地址是否與自身地址一致,如果地址一致則對(duì)主站設(shè)備進(jìn)行響應(yīng)。

由于 RS-485 標(biāo)準(zhǔn)僅定義具有尋址要求的物理和數(shù)據(jù)鏈路層,因此應(yīng)用層可以采用各種專(zhuān)有或開(kāi)放通信協(xié)議。工程師可以采用現(xiàn)有的協(xié)議,如Modbus,也可以為他們的應(yīng)用定義自己的協(xié)議。

對(duì)于RS-485和Modbus兩者而言在OSI 模型中屬于不同層級(jí)的內(nèi)容,RS-485是指物理串口,在通訊物理層面,而Modbus屬于通訊協(xié)議,是基于物理串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N約定方式。

RS-485物理串口類(lèi)似的有RS-232、RS-422,在這些物理串口的基礎(chǔ)上可以通過(guò)Modbus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

Modbus協(xié)議又可分為Modbus RTU、Modbus ASCll、Modbus TCP。其中Modbus RTU、Modbus ASCll兩種協(xié)議運(yùn)用在串行接口(RS-485、RS-232、RS-422),Modbus TCP運(yùn)用于以太網(wǎng)接口。


做一個(gè)形象的比喻,RS-485是連接A B兩個(gè)城市之間的高速公路,Modbus協(xié)議就是跑在高速路上的汽車(chē)。至于Modbus RTU、Modbus ASCll的區(qū)別就是在高速路上跑的是小轎車(chē)還是貨車(chē)。

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王靜
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