巨川電氣--RS485通訊協(xié)議的應(yīng)用

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巨川電氣--RS485通訊協(xié)議的應(yīng)用來源：http://www.wwwtbr.com/

目前智能照明控制行業(yè)中通用的通訊協(xié)議有RS485,CAN通訊。主流的目前是CAN,巨川電氣作為智能照明控制系統(tǒng)行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，詳細(xì)講解RS485通訊協(xié)議的應(yīng)用。

RS485缺點(diǎn)：

RS485總線是一種常規(guī)的通信總線，它不能夠做總線的自動(dòng)仲裁，也就是不能夠同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)以避免總線競爭，所以整個(gè)系統(tǒng)的通信效率必然較低，數(shù)據(jù)冗余量較大，對于速度要求高的應(yīng)用場所不適應(yīng)用RS485總線。同時(shí)由于RS485總線上通常只有一臺主機(jī)，所以這種總線方式是典型的集中—分散型控制系統(tǒng)。一旦主機(jī)出現(xiàn)故障，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的通信限于癱瘓狀態(tài)，因此做好主機(jī)的在線備份是一個(gè)重要措施。

**傳統(tǒng)光電隔離的典型電路：

VDD與+5V1（VCC485）是兩組不共地的電源，一般用隔離型的DC-DC來實(shí)現(xiàn)。通過光耦隔離來實(shí)現(xiàn)信號的隔離傳輸，ISL3152EIBZ與MCU系統(tǒng)不共地，完全隔離則有效的抑制了高共模電壓的產(chǎn)生，大大降低485的損壞率，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。但也存在電路體積過大、電路繁瑣、分立器件過多，傳輸速率受光電器件限制等缺點(diǎn)，對整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有一定影響。

***RXD1 :串口接收端

***TXD1 :串口傳輸端

***TRE1 :為控制位：控制發(fā)送還是接收數(shù)據(jù)；

當(dāng)TRE1=1（高電平時(shí)），光耦電路121截止，/RE=1(無效)，DE=1(有效)，即發(fā)送數(shù)據(jù)；

當(dāng)TRE=0 (低電平時(shí))，光耦電路導(dǎo)通，/RE=0(有效)，即接收數(shù)據(jù)，DE=0(無效)；

/RE: 485接收端

DE:485發(fā)送端

第一步，配置好串口發(fā)送、接收端引腳和485控制引腳；

因?yàn)?/span>RXD1引腳相對于STM32芯片來說是接收外來數(shù)據(jù)，所以設(shè)置為輸入；

TXD1引腳相對于STM32芯片來說是對外發(fā)送數(shù)據(jù)，所以設(shè)置為輸出；

TRE1 引腳是對外發(fā)送“1”或“0”高低電平命令，所以設(shè)置為輸出；

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/*****************************************************************
*函數(shù)名稱： UART2Init
*功能描述：對串口2參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、485控制端口初始化
*
*輸入?yún)?shù)：無
*返回值：無
*其他說明：無
*當(dāng)前版本：v1.0
*作者: 尹宣
*完成日期：2012年8月3日
*修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
*-----------------------------------------------------------------
*
******************************************************************/
void UART2Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);//使能外設(shè)時(shí)鐘
//GPIO結(jié)構(gòu)的成員設(shè)置如下：
/*--------------485控制端初始化------PA1----------*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //50M時(shí)鐘速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; //485_TX
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //485_RX
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空輸入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//串口的結(jié)構(gòu)成員設(shè)置如下：
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
USART_Cmd(USART2, ENABLE);
/*方法一：清發(fā)送完成標(biāo)志*/
// USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC);
/*方法二：獲取串口1狀態(tài)標(biāo)志位*/
USART_GetITStatus(USART1, USART_FLAG_TC);
}

第二步：發(fā)送數(shù)據(jù)

這里需要注意的是：

/* CPU的小缺陷：串口配置好，如果直接Send，則第1個(gè)字節(jié)發(fā)送不出去

如下兩個(gè)方法語句解決第1個(gè)字節(jié)無法正確發(fā)送出去的問題 */

方法一：USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC); /*清發(fā)送完成標(biāo)志，Transmission Complete flag */

方法二：/*獲取串口1狀態(tài)標(biāo)志位*/

USART_GetITStatus(USART1, USART_FLAG_TC);

剛上電時(shí)出現(xiàn)亂碼的原因：

while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET); // USART_FLAG_TXE---檢測發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志位

如果USART_FLAG_TC---發(fā)送完成標(biāo)志位

（1）當(dāng)設(shè)為USART_FLAG_TXE---檢測發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志位—為空，但是發(fā)送移位寄存器不為空，數(shù)據(jù)還沒有完全的發(fā)送出去，又有數(shù)據(jù)就被寫進(jìn)來了，所以就會(huì)容易出現(xiàn)亂碼；

（2）當(dāng)設(shè)為USART_FLAG_TC—檢測發(fā)送完成標(biāo)志位—為空，即發(fā)送移位寄存器為空，數(shù)據(jù)才真正的發(fā)送出去，因此此時(shí)又有數(shù)據(jù)被寫進(jìn)來也不會(huì)發(fā)生亂碼

STM32的數(shù)據(jù)發(fā)送有兩個(gè)中斷標(biāo)志，一個(gè)是發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志，一個(gè)是發(fā)送完畢標(biāo)志。兩個(gè)標(biāo)志都可以引起中斷.

要以中斷的方式發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，流程是這樣的：

1.設(shè)置RS485的方向?yàn)榘l(fā)送，使能發(fā)送寄存器空中斷，使能完畢進(jìn)入串口中斷。

2.串口中斷里讀取串口狀態(tài)，并填充一個(gè)數(shù)據(jù)到發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器,硬件自動(dòng)清除發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志,串口數(shù)據(jù)發(fā)送開始。

3.串口發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)，發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器變空，再進(jìn)入中斷，繼續(xù)填充下一個(gè)數(shù)據(jù)，直到最后一個(gè)數(shù)據(jù)填充完,使能串口

發(fā)送完畢中斷。

4.最后一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢,再次進(jìn)入中斷,清除發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志，清除發(fā)送完畢中斷標(biāo)志，清除這兩個(gè)中斷標(biāo)志

的使能位，設(shè)置RS485的方向?yàn)榻邮?/span>.

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/*****************************************************************
* 宏定義
******************************************************************/
#define RX_485 GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
#define TX_485 GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
/*****************************************************************
*函數(shù)名稱： UART2_TX485_Puts
*功能描述：發(fā)送字符串?dāng)?shù)據(jù)
*
*輸入?yún)?shù)：str:要發(fā)送的字符串
*返回值：無
*其他說明：無
*當(dāng)前版本：v1.0
*作者: 梁尹宣
*完成日期：2012年8月3日
*修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
*-----------------------------------------------------------------
*
******************************************************************/
void UART2_TX485_Puts(char * str)
{
while(*str)
{
TX_485; //打開485發(fā)送DE端口，關(guān)閉接收/RE端口
DelayNmS(1);
USART_SendData(USART2, *str++);
/* Loop until the end of transmission */
while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET); //檢測發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空標(biāo)志位
DelayNmS(1);
RX_485; //關(guān)閉發(fā)送DE端口，打開接收/RE485端口，
}
}<span style="font-family:Times New Roman;font-size:14px;"> span>

在485芯片的通信中，尤其要注意對485控制端DE的軟件編程。為了可靠工作，在485總線狀態(tài)切換時(shí)需要做適當(dāng)延時(shí)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。具體的做法是在數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)下，先將控制端置“1”，延時(shí)1ms左右的時(shí)間，在發(fā)送有效的數(shù)據(jù)，一包數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后再延時(shí)1ms后，將控制端置“0”，這樣處理會(huì)使總線在狀態(tài)切換時(shí)，有一個(gè)穩(wěn)定的工作過程。

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