RS485使用注意事项（上下拉电阻）

这里把这三天来调试RS485总线所遇到的问题和经验教训总结一下，备忘。

这两天主要做的是把Keller 30X系列工业用压力变送器的RS485接口和STM32单片机联通，并将数据通过USB口转发到PC上。

我首先直接使用Keller 30X连接电脑的RS485接口，这自然没有问题，用Keller自带的小软件直接就能看到结果。

其次让STM32的RS485接口和电脑连接，这步调试整整用了1天半，遇到了几个比较棘手的问题：

1. 发送时，由于RS485为半双工模式，发送时需要处理收发转换。发送前将T/NR线拉高，然后用串口发送一个字节的数据。发送完之后不能马上把T/NR线拉低，需要等待一会儿（大约发送1~2位的时间，视波特率而定），等接收方确认收到停止位后，再把T/NR拉低进入接收模式。
2. 接收时和发送同理，电脑向单片机发送数据时停止位起码要有2位，以保证单片机收到停止位，否则连续发送时会把后一位数据中的1->0跳变认作起始位，导致传输错误
3. 芯片选择方面，要认清MAX3485和MAX485的区别。MAX3485是CMOS电平的，用3.3V供电。MAX485是TTL电平的，用5V供电。STM32单片机的IO都是CMOS电平，所以理应使用MAX3485芯片。如果一定要做TTL和CMOS的电平转换，记住CMOS可以驱动TTL，而TTL驱动CMOS时需要上拉电阻。如果电平搞错了，最明显的状况就是发送正常而接收乱码。
4. RS485的终端电阻不要乱接。RS485的终端电阻是接在总线最末端防止电波反射的，如果线很短干脆就不要接了，否则反而容易把差分信号拉小，使信噪比降低
5. RS485的AB线上的上下拉电阻个人认为没有必要接。首先MAX3485内部有上下拉电路，本身就能够把AB线钳位在1上；其次，如果线缆很长，设备所处的地电位和主板所处的地电位很可能不一样，附加上下拉电阻反而会产生附加的暗电流，会把差分信号拉小，降低信噪比。
6. STM32的Tx口要配置成推挽输出模式，Rx口要配置成内置上拉模式（当然也可以配置成悬空模式，在电路板上用电阻上拉）

最后尝试将Keller 30X和STM32单片机连接，悲剧就发生了。Keller 30X的485接口完全是针对电脑设计的，（9600,n,8,1）的配置下一帧连续发送20多个字节。正如上文所述，单片机需要至少1位的安全时间用于处理中断程序，在接受Keller的快速连发时，下一字节的开始位到来时，单片机还处于中断处理程序中，所以直接将其忽略了，这导致单片机将数据中出现的1->0的跳变认作下一位的起始位，使后续传输全部出错。

不幸的是，Keller 30X的通信芯片不能编程，所以也无法给它加入安全事件。最后我只能采用的模拟信号A/D转换的方式来采集Keller 30X的压力信号。这个故事告诉我们，以后设计面向单片机的UART接口时（不管是RS232，rs485还是TTL，CMOS），一定要考虑到目标单片机的性能。单片机不比电脑，处理一个串口接收中断一瞬间就可以完成，向单片机发送数据时，两字节之间一定要留足安全时间，以保证目标单片机有足够的时间处理中断，读取寄存器中的数据。STM32单片机已经算是快的了，处理一个中断尚且需要1位的时间，如果是51的话，相信这个时间还会更长。