RS-485说明

RS-485一般简称485总线，是最常用的工业总线之一，一般采用2线的半双工模式，用差分方式收发信息。最高速度可达10M BPS。

接口芯片

单片机使用485总线时，是用UART或USART接口，通过RS-485收发器完成信号的输入和输出。常用的芯片有MAX485,MAX3485，SP3485等等。

硬件连接

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硬件很简单，RO和DI连接到单片机的UART接口，是数据的收发引脚，RE和DE连通，接到单片机的GPIO，以控制数据流的方向，是输入还是输出。

CubeMX设置

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连接到UART2，具体设置如下：

这些参数需要根据你的设置要求进行，异步模式，波特率，位数，奇偶校验，停止位，其他默认即可。开启中断，以方便接收数据。

UART对波特率要求并不高，误差5%以内即可，所以晶振可以用片内的RC振荡器，当然更建议用外部石英晶振，频率更准，更重要的是可靠性高。

代码编写

引脚定义

#define MAX485_OUT()      HAL_GPIO_WritePin(CTL_485_PORT,CTL_485_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define MAX485_IN()       HAL_GPIO_WritePin(CTL_485_PORT,CTL_485_PIN, GPIO_PIN_RESET)

使能串口

  HAL_UART_Receive_IT(&huart2, uart2_state_typedef.data, 1);	//开启串口，接收到的数据放到uart2_state_typedef.data，每次接收1个字节__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_RXNE);	//启动RXNE中断__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_IDLE);	//启动IDLE中断

RXNE中断是用来接收数据，每次接收个数据，并且在中断中再次开启这个中断
IDLE是用来做帧结束判断的，485每帧8个字节，总线空闲后会产生一个IDLE中断，进了这个中断，就表示一帧结束。

中断函数

void USART2_IRQHandler(void)
{/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 *//* USER CODE END USART2_IRQn 0 */HAL_UART_IRQHandler(&huart2);/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 *///RS485接口//收到1个字节的数据if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2, UART_FLAG_RXNE)){__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_RXNE);	//启动RXNE中断uart2_state_typedef.data[uart2_state_typedef.len] = huart2.Instance->RDR;uart2_state_typedef.len++;}//总线空闲时，会发生一次IDLE中断，此时意味着数据接收完成//不同的内核，清除IDLEIE的方式不同，请查阅手册if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2, UART_FLAG_IDLE)){huart2.Instance->ICR |= USART_ICR_IDLECF;	 //向USART_CR1的IDLECF位写1，以清除IDLEIF标志，否则会一直进IDLEIE中断}
｝

发送数据

void modbus_send(void)  //发送数据到串口，数据需要事先在modbus_send_array中准备好{MAX485_OUT();		//转换为输出模式delay_us(100); 	//延时，以等待接口芯片切换完成HAL_UART_Transmit(MODBUS_PORT, modbus_send_array,8, 100);   //从串口2发送数组命令MAX485_IN();  	//转换为输入模式delay_us(10);
}

接收数据

u8 modbus_receive(u16 timeout)        //发送指令后，读取伺服回传的数据，超时单位为ms
{u8 ret = 255;u8 i = 0;while(1){ HAL_Delay(1);i++;if(i>timeout)break;if(uart2_state_typedef.state == UART_RECEIVE_OK){uart2_state_typedef.state = 0;ret = 0;huart2.Instance->ICR |= (USART_ICR_EOBCF|USART_ICR_TCCF|USART_ICR_FECF|USART_ICR_PECF);//eobf   txe  tc  fe  pereturn ret;break;}}return ret;
}

如此便可以发送和接收了。

有一个问题，多收了一个数

于是在串口中断内，数据接收，和IDLE处，分别触发了一个电平信号，以便观察。如下图：

数据线上的波形

第1行的波形是发送引脚
第2行的波形是接收引脚
第3行的波形是方向控制引脚
第4行是接收中断，进一次就有一个脉冲
第5行是IDLE中断，进一次就有一个脉冲。
在这里插入图片描述
下图是放大的，一帧数据的波形

注意红圈的这个脉冲，数据还没有开始接收，却已经进中断开始接收了一次数据，这也就是额外多出来的一个接收字符。

问题分析

这个脉冲是发生的位置，是在数据发送完成，并且485的方向切换到接收之后5ms处，显然是在那时，又进了一次RXNE中断，进中断的原因也很简单，在因为下图这个低电平跳变。
在这里插入图片描述
也就是说，当485的数据方向从接收变为发送以后，接收端口会检测到一个低电平，这被认为是串口接收数据的起始位，但是后续没有一个高电平的结束位，所以收到的这个数据肯定是错误的，UART2的ISR寄存器FE位也指出了这一点，如下图
在这里插入图片描述

问题解决

知道了问题，也就知道了如何解决，将发送函数略做修改，发送完成后，清一下ISR寄存器的RXNE标识问题解决

void modbus_send(void)  //发送读寄存器的指令到串口
{u32 i=0;HAL_UART_AbortReceive_IT(&huart2);__HAL_UART_DISABLE_IT(&huart2, UART_IT_RXNE);	//禁用RXNE中断MAX485_OUT();delay_us(100);HAL_UART_Transmit(MODBUS_PORT, modbus_send_array,8, 100);   //从串口2发送数组命令huart2.Instance->RQR |= USART_RQR_RXFRQ;	//清除485方向切换导致的RXNE标识MAX485_IN();uart2_state_typedef.len = 0;uart2_state_typedef.state = UART_READY;delay_us(10);
}