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学习目标

内容

串口 

485

特点

收发器

配置

代码

总结 

学习目标

        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。

内容

串口 

• 串口是一种接口标准，它规定了接口的电气标准，简单说只是物理层的一个标准。没有规定接口插件电缆以及使用的协议，所以只要我们使用的接口插件电缆符合串口标准就可以在实际中灵活使用，在串口接口标准上使用各种协议进行通讯及设备控制。
• 典型的串行通讯标准是RS232和RS485，它们定义了电压，阻抗等，但不对软件协议给予定义

485

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。

特点

1. 接口电平低，不易损坏芯片。RS485 的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为 +(2~6)V 表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-(2~6)V 表示。接口信号电平比 RS232 降低了， 不易损坏接口电路的芯片，且该电平与 TTL 电平兼容，可方便与 TTL 电路连接。
2. 传输速率高。10 米时，RS485 的数据最高传输速率可达 35Mbps，在 1200m 时， 传输 速度可达 100Kbps。
3. 抗干扰能力强。RS485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能 力 增强，即抗噪声干扰性好。
4. 传输距离远，支持节点多。RS485 总线最长可以传输 1200m 以上（速率≤100Kbps） 一般最大支持 32 个节点，如果使用特制的 485 芯片，可以达到 128 个或者 256 个节点， 最大的可以支持到 400 个节点。

        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：

收发器

        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。

配置

和串口类似，就不介绍了

代码

// 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
		}		   
	}   
}

总结 

        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。