RS485通信總線的工作原理解析

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(jìng)爭(zhēng)，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(duì)于速度要求高的應(yīng)用場(chǎng)所不適應(yīng)用RS485總線。同時(shí)由于RS485總線上通常只有一臺(tái)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(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)光耦隔離來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)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(guò)大、電路繁瑣、分立器件過(guò)多，傳輸速率受光電器件限制等缺點(diǎn)，對(duì)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(wú)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(wú)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)镽XD1引腳相對(duì)于STM32芯片來(lái)說(shuō)是接收外來(lái)數(shù)據(jù)，所以設(shè)置為輸入；

TXD1引腳相對(duì)于STM32芯片來(lái)說(shuō)是對(duì)外發(fā)送數(shù)據(jù)，所以設(shè)置為輸出；

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

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

*函數(shù)名稱：UART2Init

*功能描述：對(duì)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(wú)

*返回值：無(wú)

*其他說(shuō)明：無(wú)

*當(dāng)前版本：v1.0

*修改日期版本號(hào)修改人修改內(nèi)容

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

*

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

voidUART2Init（void）

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

USART_InitTypeDefUSART_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(yǔ)句解決第1個(gè)字節(jié)無(wú)法正確發(fā)送出去的問(wèn)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(cè)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(cè)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(méi)有完全的發(fā)送出去，又有數(shù)據(jù)就被寫(xiě)進(jìn)來(lái)了，所以就會(huì)容易出現(xiàn)亂碼；

（2）當(dāng)設(shè)為USART_FLAG_TC—檢測(cè)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(xiě)進(jìn)來(lái)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(kāi)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)榻邮铡?/p>

來(lái)源；21ic