485通信實(shí)驗(yàn)

17.1 485協(xié)議概述

485是屬于OSI模型物理層的電氣標(biāo)準(zhǔn)，屬于2線制，半雙工，多點(diǎn)通信標(biāo)準(zhǔn)，485總線采用兩根線路的電壓差來(lái)傳遞信號(hào)，485兩根線路名稱為A和B，當(dāng)線路A與線路B的電壓差為+2 +6V時(shí)表示邏輯電平1，當(dāng)線路A與線路B的電壓差為-2 -6V時(shí)表示邏輯電平0，485與232協(xié)議都屬于串口通信協(xié)議，都是采用轉(zhuǎn)換芯片將USART接口電平轉(zhuǎn)換為485電平或者232電平，485協(xié)議傳輸速率在10米時(shí)候可達(dá)35Mbps，在1200米是可達(dá)到100Kbps，最大支持總線掛載32個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果采用特制的芯片可以達(dá)到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。

485電氣連接中，為了進(jìn)行阻抗匹配，需要在兩根線路中并聯(lián)一個(gè)120Ω的電阻，一般是一個(gè)設(shè)備并聯(lián)一個(gè)，所以485協(xié)議只是之前USART協(xié)議的另一種表現(xiàn)形式，通過(guò)之前掌握的USART配置，借助485轉(zhuǎn)換芯片就可以完成485通信線路的搭建。

17.2 實(shí)驗(yàn)例程

采用STM32F103ZET6芯片的PA2（USART2_TXD）和PA3（USART2_RXD）和一個(gè)485轉(zhuǎn)換芯片SP485來(lái)實(shí)現(xiàn)RS485通信。其中SP485引腳描述如下圖所示。

根據(jù)上面的芯片描述，我們可以得到連接如下所示。

USART2_TXD（即PA2）接RO端

USART2_RXD（即PA3）接DI端

PD7接DR與RE端

（1）創(chuàng)建rs485.h文件，輸入以下代碼。

/*********************************************************************************************************
                  RS485    驅(qū)    動(dòng)    文    件
*********************************************************************************************************/
#ifndef _RS485_H_
#define _RS485_H_


#include "sys.h"
/*********************************************************************************************************
                硬    件    端    口    定    義
*********************************************************************************************************/
#define RS485_EN  PDout( 7 )
/*********************************************************************************************************
                數(shù)    據(jù)    結(jié)    構(gòu)    定    義
*********************************************************************************************************/
typedef struct
{
  u8 Buffer[ 255 ] ;
  u8 Len ;
}Communication_Data;
extern Communication_Data RS485_Data;
/*********************************************************************************************************
                    函    數(shù)    列    表
*********************************************************************************************************/
void RS485_Init( u32 pclk1,u32 bound ) ;                                //RS485初始化
void RS485_Send_Data( u8 *buf, u8 len ) ;                                //發(fā)送n個(gè)字節(jié)
void RS485_Receive_Data( u8 *buf, u8 *len ) ;                              //接收n個(gè)字節(jié)


#endif

（2）創(chuàng)建rs485.c文件，輸入以下代碼。

#include "rs485.h"
#include "delay.h"


Communication_Data RS485_Data;
/***************************************************
Name    :USART2_IRQHandler
Function  :串口2中斷服務(wù)函數(shù)
Paramater  :None
Return    :None
***************************************************/
void USART2_IRQHandler()
{
  //接收到數(shù)據(jù)
  if( USART2->SR&( 1<<5 ) )
  {
    RS485_Data.Buffer[ RS485_Data.Len ] = USART2->DR ;                        //記錄接收到的值
    RS485_Data.Len ++ ;                                        //接收數(shù)據(jù)增加1
  }
}
/***************************************************
Name    :RS485_Send_Data
Function  :接收n個(gè)字節(jié)
Paramater  :
      *buf:接收區(qū)首地址
      len:讀取的字節(jié)數(shù)
Return    :None
***************************************************/
void RS485_Receive_Data( u8 *buf, u8 *len )
{
  u8 i, rxlen=RS485_Data.Len ;
  delay_ms( 10 ) ;                                          //連續(xù)超過(guò)10ms沒有接收到一個(gè)數(shù)據(jù),則認(rèn)為接收結(jié)束
  //接收到了數(shù)據(jù),且接收完成了
  if( ( rxlen==RS485_Data.Len )&&( rxlen!=0 ) )
  {
    for( i=0; iSR&0x40 )==0 ) ;//等待發(fā)送結(jié)束
    USART2->DR = buf[ t ] ;
  }   
  while( ( USART2->SR&0x40 )==0 ) ;                                  //等待發(fā)送結(jié)束  
  RS485_Data.Len = 0 ;
  RS485_EN = 0 ;                                            //設(shè)置為接收模式
}
/***************************************************
Name    :RS485_Init
Function  :RS485初始化
Paramater  :
      pclk1:PCLK1時(shí)鐘頻率
      bound:波特率
Return    :None
***************************************************/
void RS485_Init( u32 pclk1, u32 bound )
{
  float temp ;
  u16 mantissa, fraction ;
  temp = ( float )( pclk1*1000000 )/( bound*16 ) ;                          //得到USARTDIV
  mantissa = temp ;                                          //得到整數(shù)部分
  fraction = ( temp-mantissa )*16 ; //得到小數(shù)部分   
    mantissa <<= 4 ;
  mantissa += fraction ;
  RCC->APB2ENR |= 1<<5 ;                                        //使能PD口
   GPIOD->CRL &= 0x0FFFFFFF ;
  GPIOD->CRL |= 0x30000000 ;


  RCC->APB2ENR |= 1<<2 ;                                        //使能PA口
  GPIOA->CRL &= 0xFFFF00FF ;                                      //IO狀態(tài)設(shè)置
  GPIOA->CRL |= 0x00008B00 ;                                      //IO狀態(tài)設(shè)置
  RCC->APB1ENR |= 1<<17 ;                                        //使能串口時(shí)鐘
  RCC->APB1RSTR |= 1<<17 ;                                      //復(fù)位串口2
  RCC->APB1RSTR &= ~( 1<<17 ) ;                                    //停止復(fù)位
  //波特率設(shè)置
   USART2->BRR = mantissa ;                                      //波特率設(shè)置
  USART2->CR1 |= 0x200C ;                                        //1位停止,無(wú)校驗(yàn)位
  USART2->CR1 |= 1<<8 ;                                        //PE中斷使能
  USART2->CR1 |= 1<<5 ;                                        //接收緩沖區(qū)非空中斷使能
  NVIC_Init( 3, 3, USART2_IRQn, 2 ) ;                                  //組2
  RS485_EN = 0 ;                                            //默認(rèn)為接收模式
}

（3）創(chuàng)建1.c文件，輸入以下代碼。

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart1.h"
#include "rs485.h"


int main()
{
  u8 len, datatemp[ 10 ] ;
  STM32_Clock_Init( 9 ) ;                                        //STM32時(shí)鐘初始化
  SysTick_Init( 72 ) ;                                        //SysTick初始化
  USART1_Init( 72, 115200 ) ;                                      //初始化串口1波特率115200
  RS485_Init( 36, 9600 ) ;                                      //初始化RS485
  RS485_Send_Data( "RS485 Test", 10 ) ;                                //發(fā)送數(shù)據(jù)
  while( 1 )
  {
    RS485_Receive_Data( datatemp, &len ) ;
    delay_ms( 10 ) ;
  }
}