MODBUS基本通信原理.docVIP

3 MODBUS基本通信原理 3.1 串行通信 本设计中，上位计算机与下位TDM508仪表所连接的接口用的是RS-485接口。下面将具体讨论RS-232C和RS-485接口标准。 3.1.1 RS-232接口标准 RS-485是由RS-232C发展而来的。而RS-232C是由美国电子工业协会EIA推荐的标准接口，原本是用于串行二进制数据交换的数据通信设备和数据终端设备之间的标准接口，是目前最常用的一种串行接口标准。 RS-232C的信号线是单方向的，两个方向的数据传输线共用一个地线，接口电路采用双极性电源供电。使用的最高传输速率为几十Kbps，最大传输距离为15m。RS-232C采用全双工方式。 (1) 数据终端设备DTE和数据通信设备DCE 数据终端设备DTE是产生二进制信号的数据源，也是接收数据的目的地，一般可以认为DTE就是一台计算机。 数据通信设备DCE是一个使传输信号符合线路要求，或者满足DTE要求的信号匹配器。DCE是提供DTE与通信线路之间通信的建立、维持和终止连接等功能的设备。调制解调器Modem就是一个典型的DCE。 RS-232C是一种为DTE和DCE之间通信而定义的接口标准，在微机系统中主要用于主机与调制解调器Modem之间的通信。现在RS-232C也已经广泛地运用于微机系统之间的通信，即DTE和DCE之间的通信，成为一种被普遍接受的通信接口标准。 (2) RS-232C的电气性能 RS-232C标准中的信号电平是按负逻辑定义的。逻辑“1”（标准中标识为MARK）的电平标准为-3V~-25V；逻辑“0”（标识为SPACE）的电平标准为+3V~+25V。 控制信号的接通状态ON规定为SPACE；断开状态OFF规定为MARK。 噪声容限为±（3V~5V）。 输入端开路时，终端定义为MARK。 RS-232C规定的逻辑电平与TTL电平、MOS电平均不一样，在应用中需要进行RS-232C电平同其他信号电平的转换。MC1488与MC1489是实现TTL电平与RS-232C电平转换的专用集成芯片。 (3) RS-232C接口功能 RS-232C标准定义了25个接口信号，使用25芯的D型插座。在微机的串行通信中最常用的信号有10个，如表3-1所示。这些信号可以分为二类，一类是基本的数据传输信号，有TxD、RxD和GND，这三个信号可以构成最简单的连接方式。另一类是传输控制信号，包括DTR、RTS、DSR、CTS、DCD等。PGND是保护地，一般与设备的机架相连或接电缆的屏蔽层。 表3-1 常用的RS-232C接口信号 引脚 符号 方向 功能 1 PGND 屏蔽地，保护地 2 TxD O 发送数据 3 RxD I 接收数据 4 RTS O 请求发送 5 CTS I 允许发送 6 DSR I 数据装置准备好 7 GND 信号地 8 DCD I 载波检测 20 DTR O 数据终端准备好 22 RI I 振铃信号 3.1.2 RS-485接口标准 RS-485标准是一种差分平衡的电气接口，即采用一对平衡差分信号线，可以实现多站点的通信。RS-485是半双工的电气接口，由使能信号EN控制发送