基于RS-485总线的多主机通信方法

3.2.2 接收方工作流程

　　处理一：报文过滤。通过报文头部，判断收到的报文是否为其它节点发给本节点，如果不是则不予处理。

　　步骤二：报文校验。对发给本节点的报文进行帧校验，如果有错误，则发“FCS错误”报文，并将已收到报文丢弃，如果校验正确则发“确认接收”报文。

　　步骤三：报文处理。对正确接收的报文进行分析处理。

4 程序设计

　　程序设计中主要对初始化程序、中断接收程序、报文发送程序、报文处理程序等程序分别进行设计。

4.1 初始化程序

　　初始化程序主要完成MCU和RS-485收发器管脚的初始化，并开启串口接收中断。

　　void InitDev(void)

　　{

　　RCC_Configuration();//配置系统时钟，使能各外设时钟

　　Init_485();//配置485管脚，并预置为接收使能

　　SysTick_Init(1000);//初始化系统滴答

　　GLCD_init();//初始化TFT屏

　　UART3Init();//对USART3进行串口参数设置、中断配置，开启接收中断

　　}

4.2 中断接收程序

　　中断接收程序主要对符合数据帧格式的报文进行接收，根据报文中的目的节点过滤掉发给其它节点的报文，并对报文进行帧校验，最后设置相应的标识位，供接收数据处理程序使用。

　　void USART3_IRQHandler(void)

　　{

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

　　{

　　u8 temp;

　　USART_ClearITPendingBit(USART3,USART_IT_RXNE);

　　temp=USART3->DR;

　　//以下对收到的字符进行处理

　　……

　　为避免对方快速发送多组报文，使接收方来不及处理而导致丢失报文，我们采取双缓存的方式，即设置两个接收缓存区，轮流存储接收到的报文，对缓存区的占用情况设置标志位。

　　char F_REC;//缓存区存储标志

　　char buf_index;//当前待处理的缓存区号

　　u8 *buf_rev1;//接收缓存区1

　　u8 *buf_rev2;//接收缓存区2

　　u8 DataIn[128];//临时存储区

　　u8 dataNums;//已收到的数据长度

　　……

　　if((F_REC==0) || (F_REC==0x10))

　　{

　　//缓存区为空，或只有缓存区2被占用

　　buf_rev1=(u8 *)malloc(dataNums);

　　memcpy(buf_rev1,&DataIn,dataNums);

　　if(buf_index==0) buf_index=1;

　　F_REC|=0x01; //缓存区1已占用

　　}

　　else if(F_REC==0x01)

　　{

　　//只有缓存区1被占用

　　……

　　}

　　else if(F_REC==0x11)

　　{

　　//缓存区已满

　　……

4.3 报文发送程序

　　报文发送程序主要是将任意长度的报文发送到总线上。由于485总线通信始终在接收/发送之间切换，为保证总线可靠工作，状态切换时应做适当延时，等总线状态稳定后，再进行数据的收发。具体方法是在数据发送状态下，先将485_DIR置“1”，延时2ms，再发送数据，数据发送完成后，延时2ms，直接将485_DIR置“0”。这种处理可有效提高总线的稳定性，增强数据传输的可靠性。延时时间的取值与波特率有关，波特率越小，延时应越大。

　　……

　　RS_485_TX_EN;//485发送使能

　　RS485_Delay(2);//延时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 报文处理程序

　　为了保证中断接收程序始终能快速响应对方发来的数据，我们把报文处理程序放在中断之外，以免程序处理当前报文用时过长，影响下一组报文的接收。在主程序中通过对接收标志位的判断来调用报文处理程序，根据接收报文内容的不同给出相应的响应。

　　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 结语

　　本文中介绍了一种多主机通信的485总线通信实现方法，该方法适用于工作环境相对恶劣、多主机随机通信需求较高的场合，目前已应用到某模拟训练系统，经两年多的使用，系统运行稳定可靠。在具体实践中，对于工作条件较好时，为提高效率可对通信协议进行精简设计，如缩短帧结构、简化通信过程等，藉此可减少总线占用时间，缩短节点响应时间，达到更为理想的通信效果。

参考文献：

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　　[4]魏金文,马维华,吴侨. RS-485的多机通信方案探究[J]. 单片机与嵌入式系统应用,2012,10:76-78

　　[5]郝涛,陆宣博.基于RS485主从串口通讯协议的设计[J].装备制造技术,2013,3:38-40

　　[6]胡文涛.一种基于协议的提高RS-485实时性的方法[J]. 现代电子技术, 2013,36(18):10-12

　　[7]周建章,赵颖.基于RS- 485主从通信协议的改进[J].电子质量,2011,1:23-25

本文来源于中国科技期刊《电子产品世界》2016年第1期第45页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。