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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.vietlogon.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+5V1VCC485)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,ISL3152EIBZMCU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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  1. /*****************************************************************  

  2. *函數(shù)名稱:  UART2Init  

  3. *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  

  4. *   

  5. *輸入?yún)?shù):無  

  6. *返 回 值:無  

  7. *其他說明:無  

  8. *當(dāng)前版本:v1.0  

  9. *作    者: 尹宣  

  10. *完成日期:2012年8月3日  

  11. *修改日期      版本號      修改人      修改內(nèi)容  

  12. *-----------------------------------------------------------------  

  13. *  

  14. ******************************************************************/  

  15. void UART2Init(void)  

  16. {  

  17.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  

  18.         USART_InitTypeDef USART_InitStructure;  

  19.   

  20.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);  

  21.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  

  22.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  

  23.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);//使能外設(shè)時(shí)鐘      

  24.   

  25.         //GPIO結(jié)構(gòu)的成員設(shè)置如下:  

  26.          /*--------------485控制端初始化------PA1----------*/  

  27.          GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1 ;  

  28.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //50M時(shí)鐘速度  

  29.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出  

  30.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

  31.   

  32.           

  33.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;          //485_TX  

  34.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;   

  35.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //復(fù)用推挽輸出  

  36.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

  37.   

  38.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;           //485_RX  

  39.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空輸入  

  40.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

  41.   

  42.         //串口的結(jié)構(gòu)成員設(shè)置如下:  

  43.         USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;           

  44.         USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;  

  45.         USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;  

  46.         USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;  

  47.         USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  

  48.         USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;  

  49.         USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);  

  50.   

  51.         USART_Cmd(USART2, ENABLE);  

  52.   

  53.         /*方法一: 清發(fā)送完成標(biāo)志*/  

  54.       //  USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC);   

  55.           

  56.        /*方法二:獲取串口1狀態(tài)標(biāo)志位*/  

  57.        USART_GetITStatus(USART1, USART_FLAG_TC);  

  58.        

  59. }  

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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  1. /*****************************************************************  

  2.   

  3. *                                      宏定義  

  4.   

  5. ******************************************************************/  

  6.   

  7. #define RX_485  GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);  

  8.   

  9. #define TX_485  GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);  

  10.   

  11. /*****************************************************************  

  12.   

  13. *函數(shù)名稱:  UART2_TX485_Puts  

  14.   

  15. *功能描述:  發(fā)送字符串?dāng)?shù)據(jù)  

  16.   

  17. *   

  18.   

  19. *輸入?yún)?shù):str:要發(fā)送的字符串  

  20.   

  21. *返回值:無  

  22.   

  23. *其他說明:無  

  24.   

  25. *當(dāng)前版本:v1.0  

  26.   

  27. *作    者: 梁尹宣  

  28.   

  29. *完成日期:2012年8月3日  

  30.   

  31. *修改日期      版本號      修改人      修改內(nèi)容  

  32.   

  33. *-----------------------------------------------------------------  

  34.   

  35. *  

  36.   

  37. ******************************************************************/  

  38.   

  39.    

  40.   

  41. void UART2_TX485_Puts(char * str)  

  42.   

  43. {     

  44.   

  45.      

  46.   

  47.     while(*str)  

  48.   

  49.     {    

  50.   

  51.        TX_485;     //打開485發(fā)送DE端口,關(guān)閉接收/RE端口  

  52.   

  53.        DelayNmS(1);  

  54.   

  55.         USART_SendData(USART2, *str++);  

  56.   

  57.         /* Loop until the end of transmission */  

  58.   

  59.         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  

  60.   

  61.        DelayNmS(1);  

  62.   

  63.         RX_485;     //關(guān)閉發(fā)送DE端口,打開接收/RE485端口,  

  64.   

  65.     }  

  66.   

  67. }<span style="font-family:Times New Roman;font-size:14px;"> span>  

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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