UART RS485

### UART与RS485的关系

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 和 RS485 是两种不同的串行通信标准，但可以协同工作来实现远距离和多节点的数据传输。UART是一种通用异步收发传输器，在微控制器和其他设备之间提供串行数据交换功能；而RS485则定义了一种平衡差分信号接口，支持更长的距离以及多个发送接收装置间的连接[^1]。

### 实现UART到RS485的转换

为了使基于UART协议设计的硬件能够通过RS485网络进行通讯，通常需要额外加入一个电平转换芯片比如MAX485或类似的器件。这类IC负责将TTL逻辑电平（即来自MCU上的UART端口）转变为适合于RS485线路的标准电压水平，并且管理总线访问权限以便允许多个节点共存而不发生冲突。

以下是简单的C语言代码片段用于配置AVR单片机上USART模块作为RS485网桥的一部分：

#include <avr/io.h>

void setup_rs485(void){
    // 设置为9600波特率, 停止位=1, 数据位=8, 无校验
    UBRRH = (uint8_t)(F_CPU / 16 / BAUDRATE - 1) >> 8;
    UBRRL = (uint8_t)(F_CPU / 16 / BAUDRATE - 1);
    
    UCSRC |= (1<<URSEL)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0); // 字符大小设置为8位
    
    // 启用接收中断和服务程序中的发送完成标志清除
    UCSRB |= (1 << RXEN) | (1 << TXEN) | (1 << RXCIE);

}

ISR(USART_RX_vect){
    static uint8_t DE_state = LOW; // 控制DE引脚状态变量初始化为低电平
    char data;

    data = UDR;                    // 获取接收到的数据字节
    PORTB &= ~(1 << PB2);          // 将RE拉高允许接收
    if(DE_state == LOW){           // 如果当前处于监听模式，则切换至发射模式准备回应
        DE_state = HIGH;
        PORTB |= (1 << PB3);       // 把DE置高激活驱动器输出
    }
    while (!(UCSRA & (1<<UDRE)));  // 等待直到缓冲区为空可写入新字符
    UDR = data;                   // 发送回显给远程站确认已成功接受消息
}

这段代码展示了如何利用外部控制电路配合内部软件机制共同作用下达成全双工操作下的半双工模拟效果——这是因为在实际应用环境中很多情况下并不具备真正的双向同时传送能力而是采用交替方式进行读取与写作过程。