【问题标题】:STM32F030R8 RS485 Half Duplex not transmittingSTM32F030R8 RS485半双工不传输
【发布时间】:2018-04-03 15:19:28
【问题描述】:

我正在使用 STM32F030R8 来执行连接到 AD3485 的 RS485 通信。到目前为止,我已经能够让它传输得很好,但是当我设置一个中断处理程序时,似乎中断是由我的芯片自己的传输触发并停止所有进一步的传输。

我是否错过了在某处设置或清除标志?我在 RS485 初始化步骤中遗漏了什么吗?当我的传输不可避免地触发中断请求时,我是否应该清除标志?

下面我包含了一个非常精简但完整的代码版本,用于传输数据,以及我看到的来自我连接的 RS485 芯片的数据捕获到引脚 A9 A10 和 A12。

代码如下:

#include "stm32f0xx_conf.h"
#include <stm32f0xx_gpio.h>
#include <stm32f0xx_rcc.h>
#include <stm32f0xx_usart.h>

void SysTick_Handler(void) {

    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    USART_SendData(USART1, 0xAC);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
    USART_SendData(USART1, 0x44);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
    USART_SendData(USART1, 0x04);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
    USART_SendData(USART1, 0x53);
    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);

}

void RS485_Init(){
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_12; // Pins 9 (TX) 10 (RX) 12 (DE) are used
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; // the pins are configured as alternate function so the USART peripheral has access to them
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // this defines the IO speed and has nothing to do with the baudrate!
    GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; // this defines the output type as push pull mode (as opposed to open drain)
    GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; // this activates the pullup resistors on the IO pins
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_1); //
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_1);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_1);

    USART_InitStruct.USART_BaudRate = 38400 ; // the baudrate is set to the value we passed into this init function
    USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // we want the data frame size to be 8 bits (standard)
    USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // we want 1 stop bit (standard)
    USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No; // we don't want a parity bit (standard)
    USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // we don't want flow control (standard)
    USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx; // we want to enable the transmitter and the receiver
    USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);

    USART_HalfDuplexCmd(USART1, ENABLE);
    USART_DECmd(USART1, ENABLE);
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    USART_SetDEAssertionTime(USART1, 0x4E2);
    USART_SetDEDeassertionTime(USART1, 0x4E2);
    USART_DEPolarityConfig(USART1, USART_DEPolarity_High);

    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPriority = 0;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct); //When I comment this out, I'm able to transmit normally, but without an ISR receiving bytes will be difficult

    USART_Cmd(USART1, ENABLE);

}

//This function handles USART1 global interrupt request.
void USART1_IRQHandler(void)
{

    if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET){
        unsigned char USART_Temp_Byte;
        USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
        USART_Temp_Byte = (unsigned char) USART_ReceiveData(USART1); //receive a char
    }

}

int main(void)
{
    RS485_Init();
    SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
    while(1);
}

这是我启用中断(第一次捕获)时的捕获,与我注释掉 NVIC_Init(&NVIC_InitStruct); 时的捕获。并且没有 ISR 触发:

【问题讨论】:

    标签: c microcontroller stm32 rs485


    【解决方案1】:

    这是半双工/全双工通信方法的核心原则之一。 RS485 是一种物理层标准,允许发送器接收自己的数据。这对于其他标准(软件层)很有用,例如 J1708。由于没有单主多从的硬性要求,每个节点都可以发起通信。如果两个模块同时开始通话,则需要有一种方案来检测和处理总线争用/冲突。使用 RS485,您有一个主导(驱动)状态和一个隐性(非驱动)状态。当发射器开始传输时,您会监控您收到的内容是否与您发送的内容匹配,如果不匹配,则很可能是另一台设备同时尝试传输。这是有效的,因为当您从主导状态切换到隐性状态时,总线将返回隐性状态(无冲突),或者由于另一个接收器保持线路(冲突)而保持主导状态。发生这种情况时,您将停止任何进一步的传输并开始接收或监视总线的空闲状态。大多数协议,如 J1708,使用基于您的地址的伪随机生成器来计算重试延迟,从而防止相同的两个模块不断发生冲突。 长话短说:您正在接收您发送的内容这一事实是一件好事。我建议您使用中断来比较刚刚发送的字节和刚刚接收的字节,如果它们匹配,则发送下一个字节,否则在检测到下一个空闲状态后终止并重试。由于它是相同的中断例程,因此您需要设置一个标志来指示您何时发送并引导中断逻辑来处理比较(Tx 部分)或处理正常接收(Rx 部分)

    【讨论】:

    • 您的回复让我查看了我的中断处理程序,看看我是否在捕获自己的传输字节。我发现中断是在 USART_IT_EOB 事件(字节结束)上触发的。当我调用 USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_EOB);问题消失了,但在将其称为解决方案之前,我必须弄清楚这样做的意义。
    【解决方案2】:

    我添加这个答案是为了让半双工通信与这个特定的芯片一起工作的更新。使用这种配置,我能够发送和接收。特别感谢 Joe Thomas 让我走上正轨。

    #include "stm32f0xx_conf.h"
    #include <stm32f0xx_gpio.h>
    #include <stm32f0xx_rcc.h>
    #include <stm32f0xx_usart.h>
    
    void Transmit(void){
    
        USART_Cmd(USART1, DISABLE);
        USART_DECmd(USART1, ENABLE);
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE);
        USART_Cmd(USART1, ENABLE);
    
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    
        USART_SendData(USART1, 0xAC);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    
        USART_SendData(USART1, 0x44);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    
        USART_SendData(USART1, 0x04);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    
        USART_SendData(USART1, 0x53);
        while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
        while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    
        USART_Cmd(USART1, DISABLE);
        USART_DECmd(USART1, DISABLE);
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
        USART_Cmd(USART1, ENABLE);
    
    }
    
    void SysTick_Handler(void) {
    
    }
    
    void RS485_Init(){
    
        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
        USART_InitTypeDef USART_InitStruct;
        NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    
    
    
        RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
        RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
    
        GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_12;
        GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;
        GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
        GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;
        GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
    
        GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_1);
        GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_1);
        GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource12, GPIO_AF_1);
    
        USART_DeInit(USART1);
        USART_StructInit(&USART_InitStruct);
        USART_InitStruct.USART_BaudRate = 38400 ;
        USART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
        USART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
        USART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;
        USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_RTS;
        USART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
        USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);
    
        USART_HalfDuplexCmd(USART1, DISABLE);
        USART_DECmd(USART1, DISABLE);
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, DISABLE);
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
        USART_SetDEAssertionTime(USART1, 0x4E2);
        USART_SetDEDeassertionTime(USART1, 0x4E2);
        USART_DEPolarityConfig(USART1, USART_DEPolarity_High);
    
    
    
        NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
        NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPriority = 0;
        NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
        NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);
    
        USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
        USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
    
        USART_Cmd(USART1, ENABLE);
    
    }
    
    void USART1_IRQHandler(void)
    {
    
        if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET){
            unsigned char USART_Temp_Byte;
            USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);
            USART_Temp_Byte = (unsigned char) USART_ReceiveData(USART1); //receive a char
            if(0x53 == USART_Temp_Byte){
                Transmit();
            }
        }
    
    }
    
    int main(void)
    {
        RS485_Init();
        SysTick_Config(SystemCoreClock/1000);
        while(1){};
    }
    

    【讨论】:

    • 您不必要地打开和关闭 USART,实际上是在重置其状态。在传输过程中,当 TC=0(传输完成)时,您也不必要地阻塞。对于传输,为什么不直接禁用 RX(RE=0),发送字节,发送完成后只等待一次 TC=1,最后重新打开 RX(RE=1)?
    • 另一种简单的方法是通过在传输前设置 RWU 位来使用静音模式。这样,所有繁重的工作,包括禁用 RX、等待 TX 移位寄存器变空(TC=1)、然后启用 RX 都由 MCU 自动完成。
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