基于STM32F405平台的多摩川协议编码器通讯过程（1）

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RS485通讯
多摩川通讯协议

RS485通讯

多摩川通讯采用RS485通讯协议。
简单来说，485通讯的特点就是半双工，差分信号，总线通讯。
下图是某国产品牌采用了多摩川通讯协议的绝对值编码器接口。

差分：图中可以看到，该接口有485+、485-这两个数据接口，这两个接口电平信号的差值，作为传递数据的总线，此外还有5V和GND为编码器供电。
半双工：所谓半双工，即MCU既可以收，又可以发，但是不能同时收和发。

而我们一般用到的MCU芯片，不论是ST芯片上的串口USART，还是DSP上面的串口SCI，都是具有两条线的，一条TX用于发送数据，一条RX用于接收数据，这样的结构叫作单端信号。而且从原理上讲，这样的结构是可以同时实现数据的收和发的，这样的通讯方式叫作全双工。
但是，对于STM32F405这款芯片来说，由于数据的发送和接收都用了同一个数据寄存器DR，所以在工程的开发过程中要注意合理调配数据的收发时刻。

为了将MCU的单端全双工信号，转成差分的半双工信号，我们要用到一款转换芯片SN65HVD75DR。

除去辅助电路，这款芯片的工作原理就是：

当我们把2、3引脚同时拉低时，6、7引脚上的差分数据会被传递到1引脚上，1引脚连接MCU的RX引脚，进而实现读取数据。
当我们把2、3引脚同时拉高时，4引脚上的数据会被传递到6、7引脚上变成差分数据，4引脚上的数据是MCU的TX引脚发出的，进而实现发送数据。
好，现在我们已经具备了数据的收和发的功能了。那么我们怎样与采用了多摩川协议的编码器“对话”呢？

多摩川通讯协议

下图所示是多摩川通讯协议。

简单来说就是MCU发出一条CF指令，编码器就会接着返回一组报文，报文中包含CF、SF、DF以及CRC等内容。

CF

上图所示为多摩川文档对CF指令做出的解释。
图中给出的bit位是线路上面的传送顺序，而STM32的串口通讯是小端模式。也就是先传输的是低字节，每个字节里先传输的也是低位。这也很好理解，硬件嘛，对于依次接收的每一位，都是由低地址到高地址保存下来的。所以字节之间的读取顺序和字节里每一位的读取顺序应该是一致的，那么就是小端模式。

总的来说就是ID0=0x02，ID3=1A。这两个是我们经常用到的两个指令。
需要说明的是，编码器返回的CF与MCU发出的CF是一致的，便于我们进行通讯检查。
SF
SF是状态位，反应了编码器的状态，包括编码器是否过热、电池供电是否正常以及数据的解析是否正确等。
DF
根据MCU发出的CF的不同，编码器返回的DF也会随之而不同，具体的对应状态如下图所示。

ABS0~ABS2：表达的是编码器的单圈值。再一次，因为串口的传输是小端通讯，因此
编码器单圈位置值 = (ABS2 << 16) | (ABS1 << 8) | (ABS0 << 0)

ABM0~ABM2: 表达的是编码器的圈数值。
圈数 = (ABM2 << 16) | (ABM1 << 8) | (ABM0 << 0)

ALMC：编码器错误，每一位表达了不同的错误。
CRC

同样是小端，计算方法在图中。