STM32菜鸟成长记录---RS485通讯协议的应用

来源：http://blog.csdn.net/yx_l128125/article/details/7914102  

RS485缺点：

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；

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

2. *函数名称：  UART2Init  

3. *功能描述：  对串口2参数进行设置、485控制端口初始化  

4. *   

5. *输入参数：无  

6. *返 回 值：无  

7. *其他说明：无  

8. *当前版本：v1.0  

9. *作    者: 尹宣  

10. *完成日期：2012年8月3日  

11. *修改日期      版本号      修改人      修改内容  

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);//使能外设时钟      

24.   

25.         //GPIO结构的成员设置如下：  

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时钟速度  

29.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出  

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;  //复用推挽输出  

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; //浮空输入  

40.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

41.   

42.         //串口的结构成员设置如下：  

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： 清发送完成标志*/  

54.       //  USART_ClearFlag(USART3, USART_FLAG_TC);   

55.           

56.        /*方法二：获取串口1状态标志位*/  

57.        USART_GetITStatus(USART1, USART_FLAG_TC);  

58.        

59. }  

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*/

最后，当多个模块连接到Arduino的“数据端口”和“模拟端口”，由电路板中央的单片机根据你传输的程序处理各种形式的输入数据并再一次反馈到两种端口，实现对多种模块的控制时，一个复杂的应用就实现了

               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.

 copy

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

2.   

3. *                                      宏定义  

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. *函数名称：  UART2_TX485_Puts  

14.   

15. *功能描述：  发送字符串数据  

16.   

17. *   

18.   

19. *输入参数：str:要发送的字符串  

20.   

21. *返回值：无  

22.   

23. *其他说明：无  

24.   

25. *当前版本：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      版本号      修改人      修改内容  

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;     //打开485发送DE端口，关闭接收/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);  //检测发送数据寄存器空标志位  

60.   

61.        DelayNmS(1);  

62.   

63.         RX_485;     //关闭发送DE端口，打开接收/RE485端口，  

64.   

65.     }  

66.   

67. }

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。