RS-485信号是数字量。以下是详细的解释:
1. 工作原理:
- RS-485 使用差分信号进行通信。它有两根信号线:`A` (非反相) 和 `B` (反相)。
- 逻辑状态“1”(标记/MARK)定义为:线 `A` 上的电压 高于 线 `B` 上的电压一个特定的差分电压(通常 > +200mV)。
- 逻辑状态“0”(空格/SPACE)定义为:线 `A` 上的电压 低于 线 `B` 上的电压一个特定的差分电压(通常 < -200mV)。
- 接收器通过检测这两条线之间的电压差来判断逻辑状态。电压差在 -200mV 到 +200mV 之间通常被视为无效状态或总线空闲状态(取决于具体实现)。
2. 数字信号的特征:
- 离散状态: RS-485 信号只有两个明确且离散的有效逻辑状态:`1` (A-B > +200mV) 和 `0` (A-B < -200mV)。电压差在中间范围不代表有效的第三状态,而是表示总线空闲或故障。
- 代表二进制数据: 这些高/低电平状态直接对应二进制的 `1` 和 `0`,用于传输数字数据字节(如 Modbus RTU 帧中的寄存器值、命令等)。
- 抗噪声: 差分传输方式使其对共模噪声有很强的抑制能力,但这不改变其数字本质。它只是让数字信号在恶劣环境中传输更可靠。
3. 与模拟量的区别:
- 模拟信号是连续变化的物理量(如电压、电流、温度、压力)。它的值可以在一个范围内取无限多个值,并且其幅度直接代表被测量的物理量的大小。例如,4-20mA 电流信号或 0-10V 电压信号常用于传输温度、压力等连续变化的模拟值。
- 数字信号是离散的。它只有有限数量的、定义明确的状态(最基础的就是 `0` 和 `1`)。它通过组合这些状态(位)来表示信息(字节、字)。
4. 传输的内容:
- RS-485 本身是一个物理层标准,定义了电气特性(电压、电流、连接器、电缆等)。它传输的是数字化的比特流。
- 运行在 RS-485 物理层之上的协议(如 Modbus RTU, Profibus DP, BACnet MS/TP 等)定义了如何将这些比特流组织成有意义的数字数据(如寄存器地址、功能码、数据值、校验码等)。这些数据值本身可能代表一个模拟量(比如温度传感器读到的 25.6°C 被编码成一个16位整数传输),但传输的载体(RS-485信号本身)始终是数字信号。
总结:
RS-485 是一种用于数字通信的物理层接口标准。它使用差分电压来明确表示两个离散的逻辑状态 (`0` 和 `1`),并通过这些状态的序列传输二进制数据。因此,RS-485信号本质上是数字量。它常用于在工业自动化、楼宇控制等场景中可靠地传输数字数据,这些数据本身可能来源于或最终用于控制模拟量设备。