基于RS-485總線的多主機(jī)通信方法

3.2.2 接收方工作流程

　　處理一：報(bào)文過(guò)濾。通過(guò)報(bào)文頭部，判斷收到的報(bào)文是否為其它節(jié)點(diǎn)發(fā)給本節(jié)點(diǎn)，如果不是則不予處理。

　　步驟二：報(bào)文校驗(yàn)。對(duì)發(fā)給本節(jié)點(diǎn)的報(bào)文進(jìn)行幀校驗(yàn)，如果有錯(cuò)誤，則發(fā)“FCS錯(cuò)誤”報(bào)文，并將已收到報(bào)文丟棄，如果校驗(yàn)正確則發(fā)“確認(rèn)接收”報(bào)文。

　　步驟三：報(bào)文處理。對(duì)正確接收的報(bào)文進(jìn)行分析處理。

4 程序設(shè)計(jì)

　　程序設(shè)計(jì)中主要對(duì)初始化程序、中斷接收程序、報(bào)文發(fā)送程序、報(bào)文處理程序等程序分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.1 初始化程序

　　初始化程序主要完成MCU和RS-485收發(fā)器管腳的初始化，并開(kāi)啟串口接收中斷。

　　void InitDev(void)

　　{

　　RCC_Configuration();//配置系統(tǒng)時(shí)鐘，使能各外設(shè)時(shí)鐘

　　Init_485();//配置485管腳，并預(yù)置為接收使能

　　SysTick_Init(1000);//初始化系統(tǒng)滴答

　　GLCD_init();//初始化TFT屏

　　UART3Init();//對(duì)USART3進(jìn)行串口參數(shù)設(shè)置、中斷配置，開(kāi)啟接收中斷

　　}

4.2 中斷接收程序

　　中斷接收程序主要對(duì)符合數(shù)據(jù)幀格式的報(bào)文進(jìn)行接收，根據(jù)報(bào)文中的目的節(jié)點(diǎn)過(guò)濾掉發(fā)給其它節(jié)點(diǎn)的報(bào)文，并對(duì)報(bào)文進(jìn)行幀校驗(yàn)，最后設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)識(shí)位，供接收數(shù)據(jù)處理程序使用。

　　void USART3_IRQHandler(void)

　　{

　　if(USART_GetITStatus(USART3,USART_IT_RXNE)==SET)

　　{

　　u8 temp;

　　USART_ClearITPendingBit(USART3,USART_IT_RXNE);

　　temp=USART3->DR;

　　//以下對(duì)收到的字符進(jìn)行處理

　　……

　　為避免對(duì)方快速發(fā)送多組報(bào)文，使接收方來(lái)不及處理而導(dǎo)致丟失報(bào)文，我們采取雙緩存的方式，即設(shè)置兩個(gè)接收緩存區(qū)，輪流存儲(chǔ)接收到的報(bào)文，對(duì)緩存區(qū)的占用情況設(shè)置標(biāo)志位。

　　char F_REC;//緩存區(qū)存儲(chǔ)標(biāo)志

　　char buf_index;//當(dāng)前待處理的緩存區(qū)號(hào)

　　u8 *buf_rev1;//接收緩存區(qū)1

　　u8 *buf_rev2;//接收緩存區(qū)2

　　u8 DataIn[128];//臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)

　　u8 dataNums;//已收到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

　　……

　　if((F_REC==0) || (F_REC==0x10))

　　{

　　//緩存區(qū)為空，或只有緩存區(qū)2被占用

　　buf_rev1=(u8 *)malloc(dataNums);

　　memcpy(buf_rev1,&DataIn,dataNums);

　　if(buf_index==0) buf_index=1;

　　F_REC|=0x01; //緩存區(qū)1已占用

　　}

　　else if(F_REC==0x01)

　　{

　　//只有緩存區(qū)1被占用

　　……

　　}

　　else if(F_REC==0x11)

　　{

　　//緩存區(qū)已滿

　　……

4.3 報(bào)文發(fā)送程序

　　報(bào)文發(fā)送程序主要是將任意長(zhǎng)度的報(bào)文發(fā)送到總線上。由于485總線通信始終在接收/發(fā)送之間切換，為保證總線可靠工作，狀態(tài)切換時(shí)應(yīng)做適當(dāng)延時(shí)，等總線狀態(tài)穩(wěn)定后，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。具體方法是在數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)下，先將485_DIR置“1”，延時(shí)2ms，再發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，延時(shí)2ms，直接將485_DIR置“0”。這種處理可有效提高總線的穩(wěn)定性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。延時(shí)時(shí)間的取值與波特率有關(guān)，波特率越小，延時(shí)應(yīng)越大。

　　……

　　RS_485_TX_EN;//485發(fā)送使能

　　RS485_Delay(2);//延時(shí)2ms

　　for (i=0; i

　　{

　　USART_SendData(USART3, data[i]);

　　while(USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET);

　　}

　　/*RS485_Delay(2);*/

　　RS_485_RX_EN;//485接收使能

　　4.4 報(bào)文處理程序

　　為了保證中斷接收程序始終能快速響應(yīng)對(duì)方發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，我們把報(bào)文處理程序放在中斷之外，以免程序處理當(dāng)前報(bào)文用時(shí)過(guò)長(zhǎng)，影響下一組報(bào)文的接收。在主程序中通過(guò)對(duì)接收標(biāo)志位的判斷來(lái)調(diào)用報(bào)文處理程序，根據(jù)接收?qǐng)?bào)文內(nèi)容的不同給出相應(yīng)的響應(yīng)。

　　int main(void)

　　{

　　……

　　while(1)

　　{

　　……

　　if(F_REC>0)

　　{

　　if(buf_index==1) DealData(buf_rev1,buf_len1);

　　if(buf_index==2) DealData(buf_rev2,buf_len2);

　　}

5 結(jié)語(yǔ)

　　本文中介紹了一種多主機(jī)通信的485總線通信實(shí)現(xiàn)方法，該方法適用于工作環(huán)境相對(duì)惡劣、多主機(jī)隨機(jī)通信需求較高的場(chǎng)合，目前已應(yīng)用到某模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，經(jīng)兩年多的使用，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。在具體實(shí)踐中，對(duì)于工作條件較好時(shí)，為提高效率可對(duì)通信協(xié)議進(jìn)行精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，如縮短幀結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)化通信過(guò)程等，藉此可減少總線占用時(shí)間，縮短節(jié)點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間，達(dá)到更為理想的通信效果。

參考文獻(xiàn)：

　　[1]陳鐵軍,謝春萍. PC機(jī)與RS 485總線多機(jī)串行通信的軟硬件設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007(5):103-105

　　[2]吳桂林 鄭建勇. RS485上下位機(jī)多機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2008,24(12-3):112-113

　　[3]潘群,向軍,王琳.RS-485串行通信接口電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].常州工學(xué)院學(xué)報(bào),2009,22(3):38-42

　　[4]魏金文,馬維華,吳僑. RS-485的多機(jī)通信方案探究[J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2012,10:76-78

　　[5]郝濤,陸宣博.基于RS485主從串口通訊協(xié)議的設(shè)計(jì)[J].裝備制造技術(shù),2013,3:38-40

　　[6]胡文濤.一種基于協(xié)議的提高RS-485實(shí)時(shí)性的方法[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù), 2013,36(18):10-12

　　[7]周建章,趙穎.基于RS- 485主從通信協(xié)議的改進(jìn)[J].電子質(zhì)量,2011,1:23-25

本文來(lái)源于中國(guó)科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第1期第45頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。