RS-485是一种双工通信系统，其中同一总线上的多个设备可以双向通信。RS485通信接口最常用作半双工，如上图所示，只有一条通信线路（“A”和“B”成对）。在半双工中，设备轮流使用同一条线路，在该线路中主机将断言对总线的控制并发送命令，所有其他设备都在监听。预期的接收者将侦听其地址，然后该设备将断言控制并做出响应。相反，在全双工系统中，例如串行外设接口(SPI射频模块)或通用异步收发器 (UART串口模块)，主机和从设备可以使用专用输入和输出线同时通信。
在数据层，RS485接口通常使用 UART 进行串行通信，主机UART以全双工方式驱动和接收串行通信。它连接到构成物理层的RS485接口通信差分收发器，并将信号转换为半双工差分格式，以便在RS485总线上使用。然后主机将通过UART与RS485端口之间通信，它会告诉收发器何时在发送和接收之间切换。从设备也将以同样的方式使用它们的UART。
具有专用发送和接收线路的UART串口模块允许它以全双工、半双工甚至单工方式运行，这意味着数据只能通过一条线路输出或输入。由于RS485接口通信通常是半双工的，因此连接到它的UART也将以半双工方式运行。
图7：UART 转 RS-485 的常见用途
UART 接口是异步的，这意味着通信不包括时钟。主机和从机设备必须使用自己的内部时钟，并且两个设备都必须知道数据将以何种时钟速率传输。这与串行外设接口 (SPI) 等同步系统不同，其中一条信号线包含一个时钟，总线上的监听设备可以在该时钟上捕获数据。
此外，UART 通常具有大多数设备将使用的标准格式，但可以配置许多选项来更改标准。UART 的空闲状态是高电压，因此要开始传输，UART 使用一个称为起始位的低脉冲，然后是 8 位数据，并以高停止位完成，图 8。
图8：UART 数据帧
主处理器将使用一个IO 引脚将 RS-485 收发器置于发送模式，并将一个字节从 UART TX 线发送到 RS-485 收发器的数据（D 或 DI）线。收发器会将单端 UART 比特流转换为 A 和 B 线上的差分比特流，图 3。数据离开收发器后，主机立即将收发器模式切换为接收。从机系统是相同的，这意味着从机 RS-485 收发器接收传入的比特流，将其转换为单端信号，并通过从机的 UART RX 线将其发送到主机设备。当从设备准备好响应时，它会像主机最初那样发送，而主机现在接收，图 9。
图9：主机通过RS-485总线发送命令，从机响应示意图
图10：定义了数据链路层的 OSI 模型
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