STM32学习笔记17—485通信实验

- H4 C2 n4 F. o7 b+ j6 M+ r

17.1 485协议概述

485是属于OSI模型物理层的电气标准，属于2线制，半双工，多点通信标准，485总线采用两根线路的电压差来传递信号，485两根线路名称为A和B，当线路A与线路B的电压差为+2~+6V时表示逻辑电平1，当线路A与线路B的电压差为-2~-6V时表示逻辑电平0，485与232协议都属于串口通信协议，都是采用转换芯片将USART接口电平转换为485电平或者232电平，485协议传输速率在10米时候可达35Mbps，在1200米是可达到100Kbps，最大支持总线挂载32个节点，如果采用特制的芯片可以达到400个节点。

& a0 j  T  u; t- g

485电气连接中，为了进行阻抗匹配，需要在两根线路中并联一个120Ω的电阻，一般是一个设备并联一个，所以485协议只是之前USART协议的另一种表现形式，通过之前掌握的USART配置，借助485转换芯片就可以完成485通信线路的搭建。

- Y! I  M( v5 p* u) f. S$ ]6 `

17.2 实验例程

9 K8 g; P0 ]: i0 l1 x* h7 {3 t# }! p

采用STM32F103ZET6芯片的PA2（USART2_TXD）和PA3（USART2_RXD）和一个485转换芯片SP485来实现RS485通信。其中SP485引脚描述如下图所示。

: o8 A5 X. `( b$ S. l9 @* f# z) u

. M2 \; r* ]9 W) i+ [' ?- u

, K$ P. m* g9 G" V4 j

（1）创建rs485.h文件，输入以下代码。

1. /*********************************************************************************************************
   * A2 O( L& j$ G* v  V. e" _
2.                   RS485    驱    动    文    件
   
3. *********************************************************************************************************/
   
4. #ifndef _RS485_H_
   " v2 E8 D( J) ?. k7 T9 B  c! F
5. #define _RS485_H_
   ; X4 B& ^6 ]. w- n
6. 
   2 Y! \1 A0 K5 P  e4 I7 k  B
7. #include "sys.h"
   3 `9 y* w1 V. e3 L) \  K. c' z+ ^4 T) {
8. /*********************************************************************************************************
   ( Z' c9 P% x( r
9.                 硬    件    端    口    定    义
   * T  ^! ~# B2 ?3 J3 I/ G
10. *********************************************************************************************************/
    ! g. j6 |- k" K# C
11. #define RS485_EN  PDout( 7 )
    8 R- B. c3 z. f) Q4 Q
12. /*********************************************************************************************************
    , r* N2 Z0 `( |/ L8 K- }
13.                 数    据    结    构    定    义
    7 s: u! R- s. ]3 i) \$ W
14. *********************************************************************************************************/
    % @! |2 d" R4 E2 |
15. typedef struct
    
16. {
    
17.   u8 Buffer[ 255 ] ;
    # G2 H7 \: x( l$ b2 W+ Z
18.   u8 Len ;
    
19. }Communication_Data;
    
20. extern Communication_Data RS485_Data;
    ; j& X* B: c" T! f" |+ R
21. /*********************************************************************************************************
    
22.                     函    数    列    表
    
23. *********************************************************************************************************/
    
24. void RS485_Init( u32 pclk1,u32 bound ) ;                                //RS485初始化
    # I- |! v5 s, F7 p/ \
25. void RS485_Send_Data( u8 *buf, u8 len ) ;                                //发送n个字节
    
26. void RS485_Receive_Data( u8 *buf, u8 *len ) ;                              //接收n个字节
    + o. ]3 T. Q8 E3 X- L5 I
27. 
    
28. #endif

复制代码

（2）创建rs485.c文件，输入以下代码。

1. #include "rs485.h"
   ! y( v; T) [5 i0 H; [# F
2. #include "delay.h"
   . h6 p2 p. e0 ]- s
3. 
   " \6 X2 S- s$ H' `% j7 U+ [
4. Communication_Data RS485_Data;
   
5. /***************************************************
   & K! e' T. ?! q6 f+ o* S
6. Name    :USART2_IRQHandler
   
7. Function  :串口2中断服务函数
   ' ~! V. ]4 y; o0 g# D. |
8. Paramater  :None
   
9. Return    :None
   
10. ***************************************************/
    
11. void USART2_IRQHandler()
    
12. {
    
13.   //接收到数据
    
14.   if( USART2->SR&( 1<<5 ) )
    
15.   {
      F7 q& L  O' G. |1 p/ O- \
16.     RS485_Data.Buffer[ RS485_Data.Len ] = USART2->DR ;                        //记录接收到的值
    
17.     RS485_Data.Len ++ ;                                        //接收数据增加1
    " b! K4 P, L+ W4 s  X2 `
18.   }
    
19. }
    ' b! {3 V" r1 H, E  A
20. /***************************************************
    
21. Name    :RS485_Send_Data
    
22. Function  :接收n个字节
    
23. Paramater  :
    
24.       *buf:接收区首地址
    ( D) r& r5 }3 j. U( B( s6 r. r
25.       len:读取的字节数
    % y6 i4 I2 R9 F
26. Return    :None
    & M' D+ s9 w" w% L( m2 |
27. ***************************************************/
    1 j& P* U3 `6 w8 k
28. void RS485_Receive_Data( u8 *buf, u8 *len )
    . E, N) }; W) I. q) N
29. {
    % e* j4 H4 M3 \3 m' ~( @8 G6 m( B* O" e
30.   u8 i, rxlen=RS485_Data.Len ;
    & P% w) l2 [& Y
31.   delay_ms( 10 ) ;                                          //连续超过10ms没有接收到一个数据,则认为接收结束
    
32.   //接收到了数据,且接收完成了
    ; W( r- S/ {0 b/ N3 B4 t# W4 }
33.   if( ( rxlen==RS485_Data.Len )&&( rxlen!=0 ) )
    5 @: }0 g& k# f1 n
34.   {
    
35.     for( i=0; i<rxlen; i++ )
    - a& B! c2 W+ k9 q" x  g! b7 F
36.       buf[ i ] = RS485_Data.Buffer[ i ] ;
    
37.     *len = RS485_Data.Len ;                                      //记录本次数据长度
    / t4 Y' [' N1 `' K
38.     RS485_Data.Len = 0 ;                                      //清零
    
39.   }
    # b& m6 A% `* M. C7 [$ q
40. }
    ; O2 W' y" {9 e; A4 Q
41. /***************************************************
    
42. Name    :RS485_Send_Data
    
43. Function  :发送n个字节
    
44. Paramater  :
    * H; ^) O" ]2 o4 A, U+ ?; [
45.       *buf:发送区首地址
    
46.       len:发送的字节数
    
47. Return    :None
    1 i8 ]' i. z6 |% o8 C8 Y
48. ***************************************************/
    - x- t5 A3 c) W0 f  ~, J
49. void RS485_Send_Data( u8 *buf, u8 len )
    
50. {
    " o' {7 P  ]! L  N2 L+ ~5 u
51.   u8 t ;
    
52.   RS485_EN = 1 ;                                            //设置为发送模式
    
53.   //循环发送数据
    ! K- Q, R. _9 D2 F: x  k3 x3 C. ~: c
54.     for( t=0; t<len; t++ )
    
55.   {
    
56.     while( ( USART2->SR&0x40 )==0 ) ;//等待发送结束
    
57.     USART2->DR = buf[ t ] ;
    
58.   }   
    ! \7 O6 C$ C% b4 [
59.   while( ( USART2->SR&0x40 )==0 ) ;                                  //等待发送结束  
    
60.   RS485_Data.Len = 0 ;
    
61.   RS485_EN = 0 ;                                            //设置为接收模式
    
62. }
    , h4 j# b5 ?1 N7 X1 C
63. /***************************************************
    
64. Name    :RS485_Init
    
65. Function  :RS485初始化
    3 s& F7 ~' i+ k4 H) j4 c6 S
66. Paramater  :
    3 O, d+ O1 \* Q2 B$ x/ }) }5 n
67.       pclk1:PCLK1时钟频率
    " G! N8 K7 k( _* z2 P6 c+ n
68.       bound:波特率
    " W3 K5 f* q) n/ O9 C
69. Return    :None
    
70. ***************************************************/
    
71. void RS485_Init( u32 pclk1, u32 bound )
    ( a8 E" l6 z4 \7 p- V2 s0 G
72. {
    
73.   float temp ;
      V# L! H" ]& S6 Y) v
74.   u16 mantissa, fraction ;
    5 g8 h* X% {& |
75.   temp = ( float )( pclk1*1000000 )/( bound*16 ) ;                          //得到USARTDIV
    " u6 Y0 |, l0 g: w4 T3 J
76.   mantissa = temp ;                                          //得到整数部分
    & B% q# d7 S3 ~  o3 I
77.   fraction = ( temp-mantissa )*16 ; //得到小数部分   
    ) P( V6 u) r' ]
78.     mantissa <<= 4 ;
    
79.   mantissa += fraction ;
    
80.   RCC->APB2ENR |= 1<<5 ;                                        //使能PD口
    9 r) T7 |* U% u
81.    GPIOD->CRL &= 0x0FFFFFFF ;
    
82.   GPIOD->CRL |= 0x30000000 ;
    
83. 
    
84.   RCC->APB2ENR |= 1<<2 ;                                        //使能PA口
    
85.   GPIOA->CRL &= 0xFFFF00FF ;                                      //IO状态设置
    , m$ W; U( E; n# a+ ^$ U! N
86.   GPIOA->CRL |= 0x00008B00 ;                                      //IO状态设置
    
87.   RCC->APB1ENR |= 1<<17 ;                                        //使能串口时钟
    1 ?1 ?7 l) S" M+ t/ Z  q
88.   RCC->APB1RSTR |= 1<<17 ;                                      //复位串口2
      T9 k- A! _. D! C: R' A# J- A
89.   RCC->APB1RSTR &= ~( 1<<17 ) ;                                    //停止复位
    
90.   //波特率设置
    5 w9 A5 t6 Q3 z& Z
91.    USART2->BRR = mantissa ;                                      //波特率设置
    
92.   USART2->CR1 |= 0x200C ;                                        //1位停止,无校验位
    
93.   USART2->CR1 |= 1<<8 ;                                        //PE中断使能
    + K( L+ Q; Q, j  @- B, k: Y2 \
94.   USART2->CR1 |= 1<<5 ;                                        //接收缓冲区非空中断使能
    + J( u5 J; {0 g5 i- C6 f8 w
95.   NVIC_Init( 3, 3, USART2_IRQn, 2 ) ;                                  //组2
    
96.   RS485_EN = 0 ;                                            //默认为接收模式
    
97. }

复制代码

（3）创建1.c文件，输入以下代码。

1. #include "sys.h"
   
2. #include "delay.h"
   / E: C) A& a3 g
3. #include "usart1.h"
   
4. #include "rs485.h"
   
5. 
   
6. int main()
   
7. {
   $ I. p, p) K+ H8 h0 }! n0 ?
8.   u8 len, datatemp[ 10 ] ;
   ! k( U4 g, @- ]# H
9.   STM32_Clock_Init( 9 ) ;                                        //STM32时钟初始化
   
10.   SysTick_Init( 72 ) ;                                        //SysTick初始化
    
11.   USART1_Init( 72, 115200 ) ;                                      //初始化串口1波特率115200
    
12.   RS485_Init( 36, 9600 ) ;                                      //初始化RS485
    3 G; i  b5 B) v, c
13.   RS485_Send_Data( "RS485 Test", 10 ) ;                                //发送数据
    ) U' L. I9 Z( S. b5 H3 K
14.   while( 1 )
    8 h# {% k/ s9 @! N/ \' ~! Y1 Q! E
15.   {
    ! d4 `% ?, t* a) Y" j% M
16.     RS485_Receive_Data( datatemp, &len ) ;
    
17.     delay_ms( 10 ) ;
    ; V( n' c0 \2 x2 f0 p* y: |
18.   }
    : J- X& T; }% y& j% e, Q
19. }

复制代码

4 n* V6 Z) U4 ?3 Q; _( `6 V" j

文章出处： 滑小稽笔记