差分485 B码传输时，为何接收端数据容易出现乱码？

Question

在差分485 B码传输中，接收端数据容易出现乱码的常见原因是信号完整性问题。RS-485采用差分信号传输，理论上抗干扰能力强，但在实际应用中，若布线不当、终端电阻缺失或不匹配，会导致反射信号和信号衰减，从而引起数据畸变。此外，发送端与接收端的共模电压不一致，或者超出接收器的共模电压范围（-7V至+12V），也可能导致误判。再者，通信波特率过高时，线路的电容效应会加剧信号边沿的延迟，造成数据位错误。最后，外部电磁干扰或地电位差可能引入噪声，破坏差分信号的平衡性，进而引发接收端乱码现象。为解决这些问题，需优化布线、合理设置终端电阻、控制通信距离与波特率，并做好屏蔽与接地处理。

Answer 1

1. 常见问题分析

在差分485 B码传输中，接收端数据容易出现乱码的主要原因是信号完整性问题。以下列举了几种常见原因：

• 布线不当：非屏蔽双绞线或未正确使用终端电阻可能导致信号反射和衰减。
• 终端电阻缺失或不匹配：终端电阻的错误配置会导致信号反射，从而引起数据畸变。
• 共模电压问题：发送端与接收端的共模电压不一致，超出接收器的共模电压范围（-7V至+12V），可能引发误判。
• 通信波特率过高：线路电容效应加剧信号边沿延迟，导致数据位错误。
• 外部电磁干扰或地电位差：引入噪声破坏差分信号平衡性，造成接收端乱码。

2. 问题分析过程

针对上述问题，可以通过逐步排查来定位具体原因：

1. 检查布线是否符合规范，确保使用屏蔽双绞线并正确连接终端电阻。
2. 测量共模电压，确认其是否处于接收器的工作范围内。
3. 降低通信波特率，观察数据传输是否恢复正常。
4. 评估外部环境是否存在强电磁干扰源，并进行屏蔽处理。

通过以上步骤，可以有效缩小问题范围。

3. 解决方案

为解决RS-485传输中的信号完整性问题，可以从以下几个方面入手：

解决方案	详细说明
优化布线	使用高质量屏蔽双绞线，减少外界干扰；避免长距离平行布线以防止串扰。
合理设置终端电阻	根据实际通信距离和波特率选择合适的终端电阻值（通常为120Ω）。
控制通信距离与波特率	遵循RS-485标准的最大通信距离与波特率关系，避免超规格使用。
屏蔽与接地处理	确保设备外壳良好接地，同时对信号线进行屏蔽处理以减少电磁干扰。

4. 流程图示例

以下是排查和解决问题的流程图：

        graph TD;
            A[开始] --> B{检查布线};
            B --是--> C{检查终端电阻};
            B --否--> D{调整波特率};
            C --是--> E{测量共模电压};
            C --否--> F{检查屏蔽与接地};
            D --完成--> G[结束];
            E --正常--> G;
            E --异常--> H{调整共模电压};
            H --完成--> G;
            F --完成--> G;