USART2实现Motbus485通信

news2024/11/23 13:44:05

本文用的单片机是原子的战舰V4

1. 先来驱动一下usart2

USART驱动配置一般步骤:

STEP1：使能相关时钟，这块板子usart2用到了A2、A3分别为TX脚、RX脚，D7的作用是发送接收模式控制。下面开启GPIO与USART2时钟：

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE);

STEP2:初始化GPIO，A2A3D7三个IO口都要去初始化，其中TX功能IO要设置为复用推挽输出，RX功能IO要设置为浮空，D7作为发送接收控制要设为推挽输入。

/*GPIO初始化--Ck*/
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;//CK
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
    /*GPIO初始化--TX*/
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;//TX
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    /*GPIO初始化--RX*/
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; //RX
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

STEP3:接下来是USART与NVIC的初始化，串口初始化主要设置波特率、控制流、校验、停止位等，初始化完之后记得开启一下串口中断；NVIC初始化则需要设置中断通道使能、优先级等。我们默认设置为接收模式

	USART_InitStruct.USART_BaudRate = bound;
    USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
    USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_Init(USART2, &USART_InitStruct);
    /*开启串口中断*/
    USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE,ENABLE); //接收中断，当接收到1个字节，会产生USART_IT_RXNE中断
    /*使能串口*/
    USART_Cmd(USART2,ENABLE);
    /*NVIC初始化*/
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn; //USART2通道使能
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; //抢占优先级
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //子优先级
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

STEP4:接着去写中断服务函数即可，这里先写一个简单的，下载程序后可实现“串口助手发什么就能接收到什么”。

void USART2_IRQHandler(void){
    u8 res;	    
 	if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收到数据
	{	 		 
		res =USART_ReceiveData(USART2); 
		USART_SendData(USART2,res);
	}  
}

最后不要忘记在主程序中配置中断优先级分组NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

这样我们一个简单的串口通信就完成了。

2. Motbus485通信在USART基础上又应该怎么实现

首先这边是我们的h文件，只是一些定义和声明，不详细介绍。

#ifndef __USART2_H
#define __USART2_H
#include "sys.h"

#define RS485_REC_LEN  			64  	//定义最大接收字节数 200

//模式控制
#define RS485_TX_EN		PDout(7)	//485模式控制.0,接收;1,发送.
#define EN_USART2_RX 			1		//使能（1）/禁止（0）串口1接收
	  	
extern u8  RS485_RX_BUF[RS485_REC_LEN]; //接收缓冲,最大USART_REC_LEN个字节.末字节为换行符 
extern u16 USART_RX_CNT;         		//接收状态标记	

void usart2_init(u32 bound);

void RS485_Receive_Data(u8 *buf,u8 *len);
void RS485_Send_Data(u8 *buf,u8 len);
#endif

中断服务函数修改：我们将接收到的数据放到一个数组中存起来。这里我们做了一个条件编译#ifdef EN_USART2_RX...#endif。可以看到相对于前面写的中断服务函数并没有什么改变，我们并没有直接将接收到的数据发出来，而实现存到一个数组里面。

#ifdef EN_USART2_RX   	//如果使能了接收
u8 RS485_RX_BUF[RS485_REC_LEN]; //定义接收缓冲200字节
u16 USART_RX_CNT=0;       //接收状态标记

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
		if(USART_RX_CNT<64)
		{
			RS485_RX_BUF[USART_RX_CNT]=res;		//记录接收到的值
			USART_RX_CNT++;						//接收数据增加1 
		} 
	}  
}
#endif

接着写一下485接收程序，这边要做的事情其实就是将usart接收到的数据存到buf中。相当于是将数据从RS485_RX_BUF转到buf中，之后要做数据处理，我们直接对这个buf做数据处理即可。

void RS485_Receive_Data(u8 *buf,u8 *len){
    u8 rxlen = USART_RX_CNT;
    u8 i = 0;
    *len = 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 == USART_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 = USART_RX_CNT;
        USART_RX_CNT = 0; //清0
    }  
}

写一下485发送数据的程序，我们要判断数据是否发完了，没有发完就用USART_SendData去发

先了解一下USART_FLAG_TC这个标志是干嘛的
当发送移位寄存器中的1字节数据已经通过TX脚一位一位的移出去后，该标志位就会被置1，从而引发该事件的中断。所以，其实USART_FLAG_TC就是用来标志 “发送移位寄存器中的数据有没有全部发送出去” 这件事的。

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);	  
		USART_SendData(USART2,buf[t]);
	}	 
	while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET);		
	USART_RX_CNT=0;	  
	RS485_TX_EN=0;				//设置为接收模式	
}

我们定义了一个要发送的数据数组与数据接收数组，接着发送、接收。

u8 TR_Read[8]={0x01,0x03,0x00,0x00,0x00,0x02,0xC4,0x0B}; 
u8 rs485buf[20]={0}; 
RS485_Send_Data(TR_Read,8);
delay_ms(300);
RS485_Receive_Data(rs485buf,&len);