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本节内容我们要学习的是485通信,这个是在51上没有的,但是知识不是特别复杂,而且和我们之前学的串口知识是相似的。
485(一般称作 RS485/EIA-485)是隶属于 OSI 模型物理层的电气特性规定为 2 线,半双工, 多点通信的标准。它的电气特性和 RS-232 大不一样。用缆线两端的电压差值来表示传递信号。 RS485 仅仅规定了接受端和发送端的电气特性。它没有规定或推荐任何数据协议。
RS485 推荐使用在点对点网络中,线型,总线型,不能是星型,环型网络。理想情况下 RS485 需要 2 个终端匹配电阻,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗(一般为 120Ω)。没有特性阻抗 的话,当所有的设备都静止或者没有能量的时候就会产生噪声,而且线移需要双端的电压差。 没有终接电阻的话,会使得较快速的发送端产生多个数据信号的边缘,导致数据传输出错。485 推荐的连接方式如图 31.1.2 所示:
探索者 STM32F4 开发板采用 SP3485 作为收发器,该芯片支持 3.3V 供电,最大传输速度 可达 10Mbps,支持多达 32 个节点,并且有输出短路保护。该芯片的框图如图 31.1.2 所示:
图中 A、B 总线接口,用于连接 485 总线。RO 是接收输出端,DI 是发送数据收入端,RE 是接收使能信号(低电平有效),DE 是发送使能信号(高电平有效)。这个有点像三态输出门,被广泛使用在总线设备中。
硬件连接
STM32F4 的串口 2 通过 P9 端口设置,连接到 SP3485,通过 STM32F4 的 PG8 控制 SP3485 的收发,当 PG8=0 的时候,为接收模式;当 PG8=1 的时候,为发送模式。 这里需要注意,PA2,PA3 和 ETH_MDIO 和 PWM_DAC 有共用 IO,所以在使用的时候,注意分时复用,不能同时使用。另外 RS485_RE 信号,也和 NRF_IRQ 共用 PG8,所以他们也不可以同时使用,只能分时复用。 所以我们就需要通过跳线帽将PA2和PA3分别连接到485_TX 和 485_RX 上面。
和串口类似,就不介绍了
// rs485.c
#include "sys.h"
#include "rs485.h"
#include "delay.h"
#if EN_USART2_RX //如果使能了接收
//接收缓存区
u8 RS485_RX_BUF[64]; //接收缓冲,最大64个字节.
//接收到的数据长度
u8 RS485_RX_CNT=0;
void USART2_IRQHandler(void)
{
u8 res;
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据
{
res =USART_ReceiveData(USART2);//;读取接收到的数据USART2->DR
if(RS485_RX_CNT<64)
{
RS485_RX_BUF[RS485_RX_CNT]=res; //记录接收到的值
RS485_RX_CNT++; //接收数据增加1
}
}
}
#endif
//初始化IO 串口2
//bound:波特率
void RS485_Init(u32 bound)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOG,ENABLE); //使能GPIOA时钟
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);//使能USART2时钟
//串口2引脚复用映射
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_USART2); //GPIOA2复用为USART2
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_USART2); //GPIOA3复用为USART2
//USART2
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; //GPIOA2与GPIOA3
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //速度100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA2,PA3
//PG8推挽输出,485模式控制
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; //GPIOG8
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; //速度100MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStructure); //初始化PG8
//USART2 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收发模式
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口2
USART_Cmd(USART2, ENABLE); //使能串口 2
USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_TC);
#if EN_USART2_RX
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启接受中断
//Usart2 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器、
#endif
RS485_TX_EN=0; //默认为接收模式
}
//RS485发送len个字节.
//buf:发送区首地址
//len:发送的字节数(为了和本代码的接收匹配,这里建议不要超过64个字节)
void RS485_Send_Data(u8 *buf,u8 len)
{
u8 t;
RS485_TX_EN=1; //设置为发送模式
for(t=0;t<len;t++) //循环发送数据
{
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET); //等待发送结束
USART_SendData(USART2,buf[t]); //发送数据
}
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET); //等待发送结束
RS485_RX_CNT=0;
RS485_TX_EN=0; //设置为接收模式
}
//RS485查询接收到的数据
//buf:接收缓存首地址
//len:读到的数据长度
void RS485_Receive_Data(u8 *buf,u8 *len)
{
u8 rxlen=RS485_RX_CNT;
u8 i=0;
*len=0; //默认为0
delay_ms(10); //等待10ms,连续超过10ms没有接收到一个数据,则认为接收结束
if(rxlen==RS485_RX_CNT&&rxlen)//接收到了数据,且接收完成了
{
for(i=0;i<rxlen;i++)
{
buf[i]=RS485_RX_BUF[i];
}
*len=RS485_RX_CNT; //记录本次数据长度
RS485_RX_CNT=0; //清零
}
}
//main.c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "rs485.h"
int main(void)
{
u8 key;
u8 i=0,t=0;
u8 cnt=0;
u8 rs485buf[5];
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
delay_init(168); //初始化延时函数
uart_init(115200); //初始化串口波特率为115200
LED_Init(); //初始化LED
KEY_Init(); //按键初始化
RS485_Init(9600); //初始化RS485串口2
while(1)
{
key=KEY_Scan(0);
if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下,发送一次数据
{
for(i=0;i<5;i++)
{
rs485buf[i]=cnt+i;//填充发送缓冲区
printf ("Send Data:%d",rs485buf[i]); //显示数据
printf ("\r\n\r\n");
}
RS485_Send_Data(rs485buf,5);//发送5个字节
}
RS485_Receive_Data(rs485buf,&key);
if(key)//接收到有数据
{
if(key>5)key=5;//最大是5个数据.
for(i=0;i<key;i++){
printf ("Send Data:%d",rs485buf[i]); //显示数据
printf ("\r\n\r\n"); //显示数据
}
}
t++;
delay_ms(10);
if(t==20)
{
LED0=!LED0;//提示系统正在运行
t=0;
cnt++;
printf ("cnt:%d",cnt );
printf ("\r\n\r\n"); //显示数据
}
}
}
485通信就介绍到这里,实验结果的话需要两块单片机,在操作的时候把线扯坏了,后面的CAN实验也做不了了。