RS-485的多機通信方案探究
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3．4．1 數(shù)據(jù)混亂
上述方法存在數(shù)據(jù)混亂的隱患。如果網(wǎng)關節(jié)點與終端節(jié)點通信過程都是用N個字節(jié)進行，那么不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)紊亂問題。但若假設網(wǎng)關節(jié)點發(fā)送命令用N個字節(jié)，而終端節(jié)點向網(wǎng)關節(jié)點回復數(shù)據(jù)時，用M(M>N)個字節(jié)，此時總線上的其他終端節(jié)點都會收到這M個字節(jié)。此時，會認為是網(wǎng)關節(jié)點發(fā)出的，所以只解析前N個字節(jié)的數(shù)據(jù)，那么在FIFO中就剩下了(M—N)個字節(jié)，即此時FIFO中并不為空。若網(wǎng)關節(jié)點此時再與其他任意一個終端節(jié)點通信時，程序會默認先讀出殘留的(M—N)個字節(jié)數(shù)據(jù)，就會造成數(shù)據(jù)紊亂，網(wǎng)關節(jié)點再難與其他節(jié)點正常通信。
解決方法是在每次有數(shù)據(jù)進入FIFO中后，觸發(fā)中斷，將所有的數(shù)據(jù)都讀出，而只解析前N個字節(jié)。因為在整個RS-485系統(tǒng)中，只有網(wǎng)關節(jié)點才能與終端節(jié)點通信，各個終端節(jié)點之間不可以通信，而網(wǎng)關節(jié)點與終端節(jié)點通信是N個字節(jié)。一次讀空FIFO的目的就是清空FIFO中的無效數(shù)據(jù)。
3．4．2 改進型RS-485協(xié)議
RS-485通信的最大缺點就是主從式的通信方式，從機只有在收到主機的命令后才可以與之通信。而CAN總線的每個節(jié)點可以在任意時刻接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，通過其仲裁體制，避免數(shù)據(jù)沖突，但是CAN總線的成本相對較高，對于實時性和安全性要求不高的場合，不適宜用CAN總線通信。
借鑒CSMA／CD協(xié)議，本文提出改進型的通信方式。設置全局變量nesting，如果進入一次RS-485中斷，則nesting加1。在終端需要向網(wǎng)關節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，置nesting為0，延遲(address×10)ms；如果總線上沒有數(shù)據(jù)通信，nesting為0，此時節(jié)點可以主動向網(wǎng)關節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)；否則，表示總線上繁忙，則繼續(xù)延遲(address)ms。
嘗試K次，K的大小根據(jù)用戶需求設定。若此終端節(jié)點已經(jīng)在網(wǎng)關節(jié)點的輪詢范圍之內(nèi)，終端向網(wǎng)關發(fā)送的數(shù)據(jù)為緊急事件包，則K的值應該盡量??；若主動發(fā)送失敗，可以等待節(jié)點被輪詢之時，再將此數(shù)據(jù)發(fā)送出去。若此終端節(jié)點不在網(wǎng)關節(jié)點的輪詢范圍之內(nèi)，是新加入的節(jié)點，則主動發(fā)送信息的目的是告訴網(wǎng)關，自己是新節(jié)點，需要加入總線系統(tǒng)中，此時K值應該盡量大，以保證新節(jié)點能夠不在上位機的協(xié)助下，自動地加入總線系統(tǒng)中，提高系統(tǒng)的靈活性。終端發(fā)送流程圖如5所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/153643.htm
網(wǎng)關節(jié)點不能輪循完一遍之后，又立即進行下一次輪詢。這樣，總線上一直都會是忙碌狀態(tài)。網(wǎng)關節(jié)點必須在輪詢完一次之后，暫停L秒，這個空隙時間就是留給終端主動向網(wǎng)關發(fā)送數(shù)據(jù)。L不宜過大，否則會大大降低系統(tǒng)整體效率，L的選取與系統(tǒng)共有多少終端節(jié)點且每個終端節(jié)點與網(wǎng)關節(jié)點通信時間有關。
使用普通模式進行通信，優(yōu)點是RS-485通信應用靈活，可以支持更多的節(jié)點掛載在總線上；可以改進RS-485通信方式，自動地址識別模式無法監(jiān)聽總線是否繁忙。缺點是各個節(jié)點的工作量增大，將頻繁解析指令，系統(tǒng)整體效率降低。
結(jié)語
在使用RS-485方式通信時，選取哪種方式進行通信，需要根據(jù)不同場合而定。傳統(tǒng)的自動地址識別模式，適用于嚴格的主從通信系統(tǒng)，可靠性高，系統(tǒng)整體效率高；而普通模式靈活性較好，但是系統(tǒng)整體效率會降低。所以，要因地制宜，選擇當前場合最適合的方式。
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