在工业控制、电力通讯和智能仪表等领域，串口通信一直是数据交换的主要方式。最初使用的是RS232接口，但由于其对环境干扰敏感性较高，导致信号传输错误的问题。为了解决这一问题，1979年施耐德电气提出了Modbus协议，现在RS485通信在工业中广泛采用Modbus协议，因此我们将探讨RS485与Modbus通信的奥秘。

首先，我们来看一下RS485通信。尽管RS232已存在，但它有几个不足之处：1) 接口信号电平高，容易损坏芯片且不兼容TTL；2) 共地模式易受干扰且抗干扰性能弱；3) 传输距离及速率有限，仅支持两点间通信，不便实现多机联网。

针对这些缺陷，出现了如RS485这样的新标准。RS485具有以下特点：1) 逻辑“1”以两线间的电压差表示，可降低接口信号电平，与TTL兼容；2) 数据传输速度快，可达10Mbps以上，其物理结构采用平衡驱动器和查分接收器组合，大大增强了抗干扰能力；3) 传输距离可达1200米左右，但需根据实际情况调整速率以达到最大距离，如果需要更长距离，可以通过中继扩展；4) 可实现总线式网络多机通信，在同一总线上最多可以挂32个设备。

然而，在连接RS-485链路时，有些人可能会忽略信号地的连接，这种做法虽然常见，却存在共模干扰和EMI问题。当网络线路模电压超出范围时，将影响或破坏整个网络。在PC机上没有直接的RS485接口时，可以通过转换器将PC上的串口转换为适用于工业环境的防浪涌带隔离产品，或使用PCI多串口卡直接输出为类型为RS485。

接着，我们来了解一下Modbus协议。这是一种通用的工业标准语言，它使得不同厂商生产的控制设备能够互联并进行集中监控。此协议定义了一套消息结构描述请求访问设备过程、回应来自设备请求以及检测错误并记录。此外，它还规定了消息域格局和内容公共格式，使得用户可以自由使用而无需支付许可费用。

Modbus具有几个显著特点：1）标准开放，无需付费许可证即可使用，并不会侵犯知识产权；目前超过400家厂商支持该协议，以及超过600种产品支持其中之一；2）能与各种介质（如双绞线、光纤、无线等）配合工作，并能适配不同的电气接口，如 RS-232 和 RS-422/423; 3）帧格式简单紧凑，便于用户理解并由厂商开发。

最后，让我们简要概述一下Modbus寄存器类型及其功能码：

一、寄存器类型说明：

a. 线圈状态 - 输出端子，可设置或读取输出状态。

b. 离散输入状态 - 输入端子，可读但不可写。

c. 保持寄存器 - 运行期间设定的参数，可读写。

d. 输入寄存器 - 从外部获得参数，只能读取不能修改。

二、数据格式：

a. 单个写入

b. 多个写入

c. 读取

三、功能码简述：

a. 位操作指令（位操作最小单位是Bit）

b: 阅读线圈状态(01H)

c: 阅读离散输入(02H)

d: 写单个线圈(05H)

e: 写多个连续位(0FH)

b. 字节操作指令（字节操作最小单位是Byte）

a: 阅读保持寄存器(03H)

b: 阅読输入寄存器(04H)

c: 写单个保持寄存器到指定地址值 (06H,12 bytes total : header + slave address + function code + starting address + value to write )

d: 写一个或更多保存注册到指定起始地址 (10H,17 bytes total : header + slave address + function code + number of registers to write in two bytes)

通过深入理解这些技术细节，你将能够更好地解释如何处理CAN报文ID，从而进一步拓宽你的视野，以满足日益增长对复杂系统管理需求的心理需求！