學習板：STM32F103ZET6

參考：

STM32F103（二十三）通用同步異步收發器(USART)

485通信

一、485簡介
- 1、簡述
- 2、芯片簡述
- 3、芯片測驗
- 4、面向原理圖
二、手把手寫信號傳遞函式
- 1、寫一個發送一次u8資料的函式
- 2、寫一個發送多個u8資料的函式
- 3、寫一個接收多個資料函式的函式
三、例題（F1板子發送——>F4板子接收）
- 1、題
- 2、分析
- 3、F1板子代碼（發送資料）
- 4、F4板子代碼（接收資料并串口列印）
- 5、引腳連接
- 6、測驗
四、總結

一、485簡介

1、簡述

485是一種2線、半雙工的通信，傳輸距離可達到1Km以上，通過A線、B線兩線的電壓差來傳遞信號，

485芯片介面電平很低，可以兼容TTL電路，所以可以直接接入到TTL電路，發送信號“1”時兩線電壓差為+(2~6)V，發送信號“0”時兩線電壓差為 -(2 ~6)V，

因為需要根據A線、B線兩端電壓差來確定邏輯“1”和“0”，所以收發雙方都需要接一個匹配電阻，一般為120Ω，

2、芯片簡述

485芯片一般為以下框圖：（ SP3485為例）

包括我近期專案選用的一款485芯片：

其中：
RO：接收資料輸出端，485通信程序中，終端信號接收引腳，

RE：接收資料使能，低電平有效，終端的485芯片RE引腳置0，進入接收模式，

DI：發送資料輸入端，485通信程序中，始端信號發送引腳，

DE：發送資料使能，高電平有效，始端的485芯片DE引腳置1，進入發送模式，

A、B：信號傳輸線，準確的講，只是起到導電作用，

VCC、GND：供電，

485通信為半雙工通信，即同一時間只能接識訓發送資料，而接收資料使能RE低電平有效，發送資料使能DE高電平有效，所以這兩個引腳可以共接一個IO口，有以下情況:

①當IO口輸出低電平時，接收資料使能RE有效，進入接收模式
②當IO口輸出高電平時，發送資料使能DE有效，進入發送模式，

3、芯片測驗

以SP485芯片為例，總結：

①發送模式時，DI輸出“1”或“0”時傳輸線A、B上的電平情況

②接收模式時，傳輸線上不同電平時，RO引腳輸出電平情況

上圖是我對SP485的測驗結果，主設備用的F1板子，從設備為F4板子，再詳述一下：

①當主設備設定為發送模式時，DI引腳發送“1”，則傳輸線上：A線高電平、B線低電平…同時從設備為接收模式，當A線為高電平、B線為低電平時，RO引腳輸出高電平，

②當主設備設定為發送模式時，DI引腳發送“0”，則傳輸線上：A線低電平、B線高電平…同時從設備為接收模式，當A線為低電平、B線為高電平時，RO引腳輸出低電平，

所以省略中間程序，我們知道：主設備發送“1”，從設備收到“1”，主設備發送“0”，從設備收到“0”，而485芯片沒有時鐘引腳，所以我們想到用異步串行傳輸USART，主設備USART一次輸出8位的數，從設備一次接收8位的數，只需保證雙方串口的波特率、停止位、校驗位等一致即可

4、面向原理圖

我用的板子上使用的是串口2，USART_TX通過跳線帽與485的DI引腳連接；USART_RX通過跳線帽與485的RO引腳連接；PD7控制RE和DR，之前也總結到過，這里當PD7=0時為接收模式，當PD7=1時，為發送模式，

所以除了硬體連接，其他部分都是USART的代碼

二、手把手寫信號傳遞函式

通過第一部分總結，我們知道485通信可以通過雙方的USART來輸出和接收信號，所以USART收發函式就是485通信的函式，而485模塊只需要設定為接識訓發送模式，雙方設定好后，其實就是兩塊板子之間的USART通信，

1、寫一個發送一次u8資料的函式

void  My485_Send_One_Data(u8 data)
{
	PDout(7)=1;//發送資料使能
	while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);//等待上一次資料發送完成
	USART_SendData(USART2,data);
}

上述代碼中，首先PD7輸出高電平，將485設定為發送資料模式，然后等待上一次資料發送完畢后，開啟本次資料傳輸，代碼比較簡單，

2、寫一個發送多個u8資料的函式

void  My485_Send_Len_data(u8 data[],u16 len)
{
	u16 t=0;
	for(t=0;t<len;t++)
	{
		My485_Send_One_Data(data[t]);
		delay_ms(10);//最好延遲，防止對方反應不過來
	}
}

這個函式也比較簡單，data[]為傳遞的資料存盤陣列，len為需要傳遞的資料個數，其中My485_Send_One_Data(data[t]);函式是上面寫的那個函式，

3、寫一個接收多個資料函式的函式

發送資料的函式一般都比較好寫，麻煩的是接收資料的函式，因為接收資料函式要用到中斷，所以還需要配置中斷，直接附已經除錯好的代碼，然后再講思想：

void   My485_Receive_data(u8 len)
{
	NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
	PDout(7)=0;//接收資料使能
	NUM=0;
	RS485_Receive_Num=len;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ; //搶占優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; 
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 
	
	USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE);
}

extern u8 buffer[200];//接收的資料存盤在這個陣列
extern u8 RS485_Receive_Num;//儲存需要接收的資料個數
extern u8 NUM; //統計現在接收到幾個資料

void USART2_IRQHandler(void)
{
	u8 temp;
 	if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收到資料
	{	 
	 	temp=USART_ReceiveData(USART2); 
		if(RS485_Receive_Num>NUM)
		{
			buffer[NUM]=temp;
			NUM++;
		}
		if(RS485_Receive_Num<=NUM)
			USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, DISABLE);
	}  											 
}

在void My485_Receive_data(u8 len)函式中，將485模塊設定為接收模式；將NUM這個全域變數清零，這個變數是用來統計目前已經接收到多少個資料，然后就是NVIC中斷優先級設定和使能中斷

這個接收函式配置好中斷后，USART2就開始檢測是否有資料輸入了，只要有資料輸入，就產生一次中斷進入中斷服務函式，然后接收到資料、存盤資料、清除中斷、等待下一次資料到來，當接收到我們需要接收到的資料個數時，再失能中斷

資料存盤的陣列我采用的是全域陣列，因為資料處理都是在中斷服務函式中處理的，陣列的地址沒法傳遞，

在void My485_Receive_data(u8 len)函式中可以再加一段程式，將儲存資料的buffer[]陣列清零，不過我覺得沒必要，只需要保證通信不會出現例外，規定好接收資料的多少就可以了，

注意理解這個思想就好了，比如后面的例題，我把中斷服務函式的以下代碼放在了主函式中:

if(RS485_Receive_Num<=NUM)
			USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, DISABLE);

三、例題（F1板子發送——>F4板子接收）

1、題

F1板子發送一組1~100的100個數，通過雙方485通信，F4接收到資料并通過串口列印在串口監視器上，

2、分析

F1板子發送資料，所以只用到上面寫的第二個函式，需要配置USART2和485模塊，

F4板子接收資料用到上面寫的第三個函式，需要配置USART2和485模塊，同時需要串口列印，所以需要配置USART1（我的兩塊板子都是：485與USART2連接，USART1通過RS232與USB連接）

3、F1板子代碼（發送資料）

485.h代碼：

#ifndef _485_
#define _485_
#include "sys.h"
void My485_Init(u32 bound);
void  My485_Send_One_Data(u8 data);
void  My485_Send_Len_data(u8 *,u16 );
void  My485_Receive_data(u8 len);//引數：讀取資料個數
#endif

485.c代碼：

#include "485.h"
#include "stm32f10x.h"
void My485_Init(u32 bound)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	 NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
	
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);		//PA2  TX
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);		//PA3  RX
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;
	GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);		//PD7 使能發送、接收
	
	USART_InitStructure.USART_BaudRate=bound;
	USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_Init(USART2,&USART_InitStructure);

	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ; //搶占優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; 
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 
	
	USART_Cmd(USART2,ENABLE);
	
}

extern u8 buffer[200];//接收的資料存盤在這個陣列
extern u8 RS485_Receive_Num;//儲存需要接收的資料個數
extern u8 NUM; //統計現在接收到幾個資料

void USART2_IRQHandler(void)
{
	u8 temp;
 	if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收到資料
	{	 
	 	temp=USART_ReceiveData(USART2); 
		if(RS485_Receive_Num>NUM)
		{
			buffer[NUM]=temp;
			NUM++;
		}
	}  											 
} 

void  My485_Send_One_Data(u8 data)
{
	PDout(7)=1;//發送資料使能
	while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);//等待上一次資料發送完成
	USART_SendData(USART2,data);
}


void  My485_Send_Len_data(u8 data[],u16 len)
{
	u16 t=0;
	for(t=0;t<len;t++)
	My485_Send_One_Data(data[t]);
}


void  My485_Receive_data(u8 len)
{
	NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
	PDout(7)=0;//接收資料使能
	NUM=0;
	RS485_Receive_Num=len;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ; //搶占優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; 
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 
	
	USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE);
}

主函式代碼：

#include "stm32f10x.h"
#include "485.h"
#include "delay.h"

u8 buffer[200];//接收的資料存盤在這個陣列
u8 RS485_Receive_Num=0;//儲存需要接收的資料個數
u8 NUM=0; //統計現在接收到幾個資料
u8 arr[200];  //發送的資料儲存在這個陣列

int main(void)
 {	
	 u16 i;
	 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	 delay_init();
	 My485_Init(115200);
	 for(i=0;i<100;i++)
		arr[i]=i+1;//賦初值
	 
	 delay_ms(1500);
	 My485_Send_Len_data(arr,100);
	 
	 while(1)
	 {	
	 } 
 }

主函式寫的是按下復位后，隔1.5后發送100個資料

4、F4板子代碼（接收資料并串口列印）

USART1頭檔案代碼(為了串口列印)：

 #ifndef _USART_
#define _USART_
#include "stm32f4xx.h"
#include "stm32f4xx_conf.h"
void Myusart1_Init(u32);
#endif

USART的.c檔案代碼(為了串口列印)：

#include "myusart.h"
#include "stm32f4xx.h"
#include "sys.h"
#include "string.h"

void Myusart1_Init(u32 baud)
{
	 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	 USART_InitTypeDef  USART_InitStructure;
	 NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); 
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); 
	
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//復用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;	//速度100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽復用輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10
	
	USART_InitStructure.USART_BaudRate=baud;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ; //搶占優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; //子優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; 
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 

	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

485.h代碼：

#ifndef _485_
#define _485_
#include "sys.h"
void My485_Init(u32 bound);
void  My485_Send_One_Data(u8 data);
void  My485_Send_Len_data(u8 *,u16 );
void  My485_Receive_data(u8 len);//引數：讀取資料個數
#endif

485.c代碼：

#include "485.h"
#include "stm32f4xx.h"

void My485_Init(u32 bound)
{
	 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	 USART_InitTypeDef  USART_InitStructure;
	
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA|RCC_AHB1Periph_GPIOG,ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_USART2); 
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_USART2); 
	
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//復用功能
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;	//速度100MHz
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽復用輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); 
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;
	GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;
	GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStructure);    //PG8 發送接收使能
	
	USART_InitStructure.USART_BaudRate=bound;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
	USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
	USART_Init(USART2,&USART_InitStructure);

	USART_Cmd(USART2, ENABLE);
	
}

extern u8 buffer[200];//接收的資料存盤在這個陣列
extern u8 RS485_Receive_Num;//儲存需要接收的資料個數
extern u8 NUM; //統計現在接收到幾個資料

void USART2_IRQHandler(void)
{
	u8 temp;
 	if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) //接收到資料
	{	 
	 	temp=USART_ReceiveData(USART2); 
		if(RS485_Receive_Num>NUM)
		{
			buffer[NUM]=temp;
			NUM++;
		}
	}  											 
} 

void  My485_Send_One_Data(u8 data)
{
	PGout(8)=1;//發送資料使能
	while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);//等待上一次資料發送完成
	USART_SendData(USART2,data);
}


void  My485_Send_Len_data(u8 data[],u16 len)
{
	u16 t=0;
	for(t=0;t<len;t++)
	My485_Send_One_Data(data[t]);
}


void  My485_Receive_data(u8 len)
{
	NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure;
	PGout(8)=0;//接收資料使能
	NUM=0;
	RS485_Receive_Num=len;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ; //搶占優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優先級 3
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; 
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 
	
	USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE);
}

main.c代碼：

#include "stm32f4xx.h"
#include "myusart.h"
#include "delay.h"
#include "485.h"

u8 buffer[200];//接收的資料存盤在這個陣列
u8 RS485_Receive_Num=0;//儲存需要接收的資料個數
u8 NUM=0; //統計現在接收到幾個資料
u8 arr[200];  //發送的資料儲存在這個陣列

int main(void)
{

	u16 i;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	Myusart1_Init(115200);
	My485_Init(115200);
	delay_init(168);
	
	My485_Receive_data(100);//接收100個資料
	while(1)
	{
			if(RS485_Receive_Num<=NUM)
			{
				NUM=0;
				USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, DISABLE);
				for(i=0;i<RS485_Receive_Num;i++)
					{
						USART_SendData(USART1,buffer[i]);//通過串口監視器顯示
						delay_ms(10);//一定要延時，保證每個資料能準確發送到串口
					}
			}
			
//	USART_SendData(USART1,buffer[45]);//通過串口監視器顯示
	}	
}

5、引腳連接

①F1板子485端子A線與F4板子485端子A線相連，B線與B線相連，

②保證F1板子與F4板的USART2與485模塊相連，

③保證F4板子USART1與USB輸出相連，

6、測驗

USB連接F4板子并打開串口監視器，同時復位F1、F4板子，察看資料接收情況：

四、總結

485通信，主要還是用到上一篇博客總結的USART通信，雙方485模塊只是提供了長途導線連接介面，明白了USART通信和485模塊的作用，485通信應該很好理解的，

當然，對于大型專案，32的CPU無法滿足計算要求，可以利用485通信在上位機中處理資料：

我用的485模塊與上位機的連接器：

感興趣的朋友可以去嘗試一下，上位機代碼是VS用C#編的，

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/351107.html

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