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转 rs485通信设计

2010-03-26 22:25:54| 分类：串行通信 | 标签： |举报 |字号大中小订阅

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rs485通信设计

物理层：rs485半双工

通信方式：传感器网络的拓扑结构采用总线方式。传送数据采用主从站方式。PC 机作主站,网络传感器(微处理器) 作从站。主站启动并控制网上的每一次通信。每个网络传感器都有一个识别地址(由从站寄存器保存)。只要当某一传感器被寻址时,该传感器才同主站应答数据(包括信号传送以及传感器远程标定)。

每次数据的传送采用帧格式。其中数据值为0－127，大于127的用于控制。

帧格式：

包括控制状态帧和数据帧

帧头地址帧类型长度数据1 ??数据N 帧尾

1B 1B 1B 1B nB 1B

FFH 0-127 0-127 0-127 0-127 FEH

10位AD采样的数据转换为三个字节发送，10位由低位起每四位加30H变为一个字节，高两位为一个字节。如：1ffHà31H 3fH 3fH。因此采样的数据在30H――3fH之间，另外再限制地址，帧类型，长度等的第八位为0，使7f以上的数据用于控制（如帧头，帧尾）传送。

主机功能：地址为0

1.初始化串口，获得从机数，能够设定从站地址

2.向从机发送数据请求

3.保存各从机数据

4.用不同颜色曲线显示数据

5.异常处理

从机功能：地址从1-126，127为广播地址

1.地址从1依次开始且各从机地址固定，用寄存器保存

2.AD，按固定周期采样转换，存在缓冲区

3.响应主机请求，发送缓冲区所有数据（最多5组）

4.异常处理

异常处理：

1.从机缓冲区空，从机发送状态，主机接受到后请求下一主机。

2.缓冲区满，直接覆盖以前数据

3.从机未响应（故障或者忙），主机延时一定时间(???)，请求重发，最多重发一次，否则转向请求下一从机。

数据采集系统从站设计

软件设计：

程序的说明：

本程序为从站程序。完成AD，接受命令，并发送数据等功能，以及实现主从式485协议（见rs485）中的从站功能。

1.该程序有以下功能：初始化，AD，定时器，串口接受，串口发送

2.主程序完成初始化。之后不断查询是否有接受数据，并作出相应处理：启动AD，发送数据，状态等。从而实现了主从式rs485的从站功能。

3.AD采用中断方式，且不使用中断嵌套

数据变量：

本机站点地址： lcl_adr RAM:20H EEPROM固化:00H

本机状态： lcl_status 21H

总线状态： bus_status 22H

接受到的主机命令： host_cmd 23H

保存status reg: 24H status_temp

w reg 25H , a5H 并且能从体3，体4映射过来即所有体的该单元定义为w_temp

fsr_temp equ 26H

缓冲区队列变量： 计数：2aH 对头：2bH 对尾：2cH 队列：50H---7fH

发送，接受数据用到变量： 起与30H

rc_data1 equ 30H ;用于存rcreg

rc_count equ 31H ;接受计数器

tx_count equ 32H ;发送计数器，一次最多发送5组，15 byte数据

tx_data1 equ 33H ;发送暂存数据

暂存AD结果变量, 中间变量：起与40H

ad_resl equ 40H ;暂存ad结果,这三个单元必须连续

ad_resl1 equ 41H

ad_resh equ 42H

temp0 equ 46H ;中间变量

temp1 equ 47H

count equ 48H ;循环计数器

int_count equ 49H ;中断程序中用到计数器，避免中断保护

本机状态：lcl_status 21H

bit 7	Bit 6	bit 5	bit 4	bit 3	bit 2	bit1	bit0
							ad_start

总线状态：bus_status 22H

bit 7	Bit 6	bit 5	bit 4	bit 3	bit 2	bit 1	bit 0
					Broadcast	is_adr	Lcl_data

接受到的主机命令：host_cmd 23H

00H 数据帧标志

01H 启动AD

02H 关闭AD

03H，请求数据

04H，请求重发

05H 广播设置分站地址

06H 查询地址

问题及说明：

1.查询方式是否能及时接受，也即当接受处理一个字节的数据时，下一个数据是否能及时接受。

解决：接受一个字节数据需要时间，只要处理时间在这个时间范围内就可以及时接受。以19.2K为例，这个时间至少为：10/19.2ms=0.52ms

关键是从机发送一帧数据时间较长，但是主机发送两帧数据之间有很长时间的间隔，因此，如果是本机数据，则接收完一帧再做相应处理。即使是发送一帧数据也足以完成

2.AD包括采样时间20us和转换时间11T_AD，以4MHZ，8Tosc为例，就是88us

3.缓冲区数据是变换后3个一组存入的，如何保证数据不会发生错位

4.中断程序用到了变量fsr，count,temp0,temp1等

解决：将count改为int_count，不用保护

fsr保存于fsr_temp

temp0，temp1仅中断程序用到，不用保护

其他并无需要保护的变量

5.本结构流图并未考虑广播地址及对站点地址的修改,地址查询命令等功能。

6.如果发送AD命令及发送数据请求命令，而AD未有启动，这是启动AD，即启动定时器。

7.各中断标志的变化

8.掉电复位功能还未禁用

扩展：

加入对站点地址的修改

加入初始化时地址的查询命令

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