RS485通讯协议的应用

RS485总线是一种常规的通信总线，它不能够做总线的自动仲裁，也就是不能够同时发送数据以避免总线竞争，所以整个系统的通信效率必然较低，数据冗余量较大，对于速度要求高的应用场所不适应用RS485总线。同时由于RS485总线上通常只有一台主机，所以这种总线方式是典型的集中—分散型控制系统。一旦主机出现故障，会使整个系统的通信限于瘫痪状态，因此做好主机的在线备份是一个重要措施。

**传统光电隔离的典型电路：

VDD与+5V1（VCC485）是两组不共地的电源，一般用隔离型的DC-DC来实现。通过光耦隔离来实现信号的隔离传输，ISL3152EIBZ与MCU系统不共地，完全隔离则有效的抑制了高共模电压的产生，大大降低485的损坏率，提高了系统稳定性。但也存在电路体积过大、电路繁琐、分立器件过多，传输速率受光电器件限制等缺点，对整个系统的稳定性也有一定影响。

***RXD1 :串口接收端

***TXD1 :串口传输端

***TRE1 :为控制位：控制发送还是接收数据；

当TRE1=1（高电平时），光耦电路121截止，/RE=1(无效)，DE=1(有效)，即发送数据；

当TRE=0

(低电平时)，光耦电路导通，/RE=0(有效)，即接收数据，DE=0(无效)；

/RE: 485接收端

DE:485发送端

第一步，配置好串口发送、接收端引脚和485控制引脚；

因为RXD1引脚相对于STM32芯片来说是接收外来数据，所以设置为输入；

TXD1引脚相对于STM32芯片来说是对外发送数据，所以设置为输出；

TRE1 引脚是对外发送“1”或“0”高低电平命令，所以设置为输出；

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/*****************************************************************

*函数名称：

UART2Init

*功能描述：

对串口2参数进行设置、485控制端口初始化

*

*输入参数：无

*返
回
值：无

*其他说明：无

*当前版本：v1.0

*作



者:
尹宣

*完成日期：2012年8月3日

*修改日期





版本号





修改人





修改内容

*-----------------------------------------------------------------

*

******************************************************************/

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);//使能外设时钟

//GPIO结构的成员设置如下：

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

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin
=
GPIO_Pin_1
;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed
=
GPIO_Speed_50MHz;
//50M时钟速度

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode
=
GPIO_Mode_Out_PP;
//推挽输出

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;

//复用推挽输出

GPIO_Init(GPIOA,
&GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin
=
GPIO_Pin_3;










//485_RX

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode
=
GPIO_Mode_IN_FLOATING;
//浮空输入

GPIO_Init(GPIOA,
&GPIO_InitStructure);

//串口的结构成员设置如下：

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：
清发送完成标志*/

//

USART_ClearFlag(USART3,
USART_FLAG_TC);

/*方法二：获取串口1状态标志位*/



USART_GetITStatus(USART1,
USART_FLAG_TC);

}

第二步：发送数据

这里需要注意的是：

/* CPU的小缺陷：串口配置好，如果直接Send，则第1个字节发送不出去

如下两个方法语句解决第1个字节无法正确发送出去的问题 */

方法一：USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC); /*清发送完成标志，Transmission Complete flag */

方法二：/*获取串口1状态标志位*/

USART_GetITStatus(USART1, USART_FLAG_TC);

刚上电时出现乱码的原因：

while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET);
// USART_FLAG_TXE---检测发送数据寄存器空标志位

如果USART_FLAG_TC---发送完成标志位

（1）



当设为USART_FLAG_TXE---检测发送数据寄存器空标志位—为空，但是发送移位寄存器不为空，数据还没有完全的发送出去，又有数据就被写进来了，所以就会容易出现乱码；

（2）



当设为USART_FLAG_TC—检测发送完成标志位—为空，即发送移位寄存器为空，数据才真正的发送出去，因此此时又有数据被写进来也不会发生乱码

STM32的数据发送有两个中断标志，一个是发送数据寄存器空标志，一个是发送完毕标志。两个标志都可以引起中断.

要以中断的方式发送一个数据包，流程是这样的：

1.设置RS485的方向为发送，使能发送寄存器空中断，使能完毕进入串口中断。

2.串口中断里读取串口状态，并填充一个数据到发送数据寄存器,硬件自动清除发送数据寄存器空标志,串口数据发送开始。

3.串口发送完一个数据，发送数据寄存器变空，再进入中断，继续填充下一个数据，直到最后一个数据填充完,使能串口

发送完毕中断。

4.最后一个数据发送完毕,再次进入中断,清除发送数据寄存器空标志，清除发送完毕中断标志，清除这两个中断标志

的使能位，设置RS485的方向为接收.

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/*****************************************************************

*






宏定义

******************************************************************/

#define
RX_485

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);

#define
TX_485

GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);

/*****************************************************************

*函数名称：

UART2_TX485_Puts

*功能描述：

发送字符串数据

*

*输入参数：str:要发送的字符串

*返回值：无

*其他说明：无

*当前版本：v1.0

*作者:
梁尹宣

*完成日期：2012年8月3日

*修改日期


版本号


修改人


修改内容

*-----------------------------------------------------------------

*

******************************************************************/

void
UART2_TX485_Puts(char
*
str)

{

while(*str)


{




TX_485;


//打开485发送DE端口，关闭接收/RE端口

DelayNmS(1);

USART_SendData(USART2,
*str++);

/*
Loop
until
the
end
of
transmission
*/

while(USART_GetFlagStatus(USART2,
USART_FLAG_TXE)
==
RESET);

//检测发送数据寄存器空标志位

DelayNmS(1);

RX_485;


//关闭发送DE端口，打开接收/RE485端口，

}

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

在485芯片的通信中，尤其要注意对485控制端DE的软件编程。为了可靠工作，在485总线状态切换时需要做适当延时，再进行数据收发。具体的做法是在数据发送状态下，


先将控制端置“1”，延时1ms左右的时间，在发送有效的数据，一包数据发送结束后再延时1ms后，将控制端置“0”，这样处理会使总线在状态切换时，有一个稳定的工作过程。