icore4t_54
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icore4t_54 [2020/04/01 01:00] zgf 创建 |
icore4t_54 [2022/04/01 10:56] (当前版本) sean |
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| 行 2: | 行 2: | ||
| |技术支持电话|**0379-69926675-801**||| | |技术支持电话|**0379-69926675-801**||| | ||
| |技术支持邮件|Gingko@vip.163.com||| | |技术支持邮件|Gingko@vip.163.com||| | ||
| - | |技术论坛|http://www.eeschool.org||| | ||
| ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ^ 版本 ^ 日期 ^ 作者 ^ 修改内容 ^ | ||
| | V1.0 | 2020-04-01 | gingko | 初次建立 | | | V1.0 | 2020-04-01 | gingko | 初次建立 | | ||
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| ==== 二、 实验设备及平台 ==== | ==== 二、 实验设备及平台 ==== | ||
| - | - iCore4T 双核心板。 | + | - iCore4T 双核心板。[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w137644-251734891.3.5923532fDrMDOe&id=610595120319|点击购买]] |
| - | [[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w137644-251734891.3.5923532fDrMDOe&id=610595120319|点击购买]] | + | |
| - iCore4T 扩展底板。 | - iCore4T 扩展底板。 | ||
| - JLINK（或相同功能）仿真器。[[https://item.taobao.com/item.htm?id=554869837940|点击购买]] | - JLINK（或相同功能）仿真器。[[https://item.taobao.com/item.htm?id=554869837940|点击购买]] | ||
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| * **物理层：** | * **物理层：** | ||
| * 我们知道差分信号线具有很强的干扰能力，特别适合应用于电磁环境复杂的工业控制环境中， RS-485 协议主要是把 RS-232 的信号改进成差分信号，从而大大提高了抗干扰特性，它的通讯网络示意图见下图。 | * 我们知道差分信号线具有很强的干扰能力，特别适合应用于电磁环境复杂的工业控制环境中， RS-485 协议主要是把 RS-232 的信号改进成差分信号，从而大大提高了抗干扰特性，它的通讯网络示意图见下图。 | ||
| - | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_54_2.png?direct |}} | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_54_1.png?direct&700 |}} |
| * 在 RS-485 通讯网络中，每个节点都是由一个通讯控制器和一个收发器组成，节点中的串口控制器使用 RX 与 TX信号线连接到收发器上，而收发器通过差分线连接到网络总线，串口控制器与收发器之间一般使用 TTL 信号传输，收发器与总线则使用差分信号来传输。发送数据时，串口控制器的 TX 信号经过收发器转换成差分信号传输到总线上，而接收数据时，收发器把总线上的差分信号转化成 TTL 信号通过 RX 引脚传输到串口控制器中，这里我们使用了SP3485芯片进行转换。 | * 在 RS-485 通讯网络中，每个节点都是由一个通讯控制器和一个收发器组成，节点中的串口控制器使用 RX 与 TX信号线连接到收发器上，而收发器通过差分线连接到网络总线，串口控制器与收发器之间一般使用 TTL 信号传输，收发器与总线则使用差分信号来传输。发送数据时，串口控制器的 TX 信号经过收发器转换成差分信号传输到总线上，而接收数据时，收发器把总线上的差分信号转化成 TTL 信号通过 RX 引脚传输到串口控制器中，这里我们使用了SP3485芯片进行转换。 | ||
| * RS-485 通讯网络的最大传输距离可达 1200 米，总线上可挂载 128 个通讯节点，而由于 RS-485 网络只有一对差分信号线，它使用差分信号来表达逻辑，当 AB 两线间的电压差为-6V~-2V 时表示逻辑 1，当电压差为+2V~+6V 表示逻辑 0，在同一时刻只能表达一个信号，所以它的通讯是半双工形式的，它与 RS-232 通讯协议的特性对比见下图。 | * RS-485 通讯网络的最大传输距离可达 1200 米，总线上可挂载 128 个通讯节点，而由于 RS-485 网络只有一对差分信号线，它使用差分信号来表达逻辑，当 AB 两线间的电压差为-6V~-2V 时表示逻辑 1，当电压差为+2V~+6V 表示逻辑 0，在同一时刻只能表达一个信号，所以它的通讯是半双工形式的，它与 RS-232 通讯协议的特性对比见下图。 | ||
| - | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_54_1.png?direct |}} | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_54_2.png?direct&700 |}} |
| * RS-485 与 RS-232 的差异只体现在物理层上，它们的协议层是相同的，也是使用串口数据包的形式传输数据。而由于 RS-485 具有强大的组网功能，人们在基础协议之上还制定了 MODBUS 协议，被广泛应用在工业控制网络中。 | * RS-485 与 RS-232 的差异只体现在物理层上，它们的协议层是相同的，也是使用串口数据包的形式传输数据。而由于 RS-485 具有强大的组网功能，人们在基础协议之上还制定了 MODBUS 协议，被广泛应用在工业控制网络中。 | ||
| * 由于 RS-485 与 RS-232 的协议层没有区别，进行通讯时，我们同样是使用 STM32 的USART 外设作为通讯节点中的串口控制器，再外接一个 RS-485 收发器芯片把 USART 外设的 TTL 电平信号转化成 RS-485 的差分信号即可。 | * 由于 RS-485 与 RS-232 的协议层没有区别，进行通讯时，我们同样是使用 STM32 的USART 外设作为通讯节点中的串口控制器，再外接一个 RS-485 收发器芯片把 USART 外设的 TTL 电平信号转化成 RS-485 的差分信号即可。 | ||
| * **协议层：** | * **协议层：** | ||
| * 串口通讯的数据包由发送设备通过自身的 TXD 接口传输到接收设备的 RXD 接口。在串口通讯的协议层中，规定了数据包的内容，它由启始位、主体数据、校验位以及停止位组成，通讯双方的数据包格式要约定一致才能正常收发数据。串口数据包的基本组成如下图： | * 串口通讯的数据包由发送设备通过自身的 TXD 接口传输到接收设备的 RXD 接口。在串口通讯的协议层中，规定了数据包的内容，它由启始位、主体数据、校验位以及停止位组成，通讯双方的数据包格式要约定一致才能正常收发数据。串口数据包的基本组成如下图： | ||
| - | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_54_3.png?direct |}} | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_54_3.png?direct&700 |}} |
| * 1. 波特率 | * 1. 波特率 | ||
| - | * 本实验中主要讲解的是串口异步通讯，异步通讯中由于没有时钟信号(如前面的 DB9接口中是没有时钟信号的)，所以两个通讯设备之间需要约定好波特率，即每个码元的长度，以便对信号进行解码，上图中用虚线分开的每一格就是代表一个码元。常见的波特率为4800、 9600、 115200 等。 | + | * 本实验中主要讲解的是串口异步通讯，异步通讯中由于没有时钟信号(如前面的 DB9接口中是没有时钟信号的)，所以两个通讯设备之间需要约定好波特率，即每个码元的长度，以便对信号进行解码，上图中用虚线分开的每一格就是代表一个码元。常见的波特率为4800、 9600、 115200 等。 |
| * 2. 通讯的起始和停止信号 | * 2. 通讯的起始和停止信号 | ||
| - | * 串口通讯的一个数据包从起始信号开始，直到停止信号结束。数据包的起始信号由一个逻辑 0 的数据位表示，而数据包的停止信号可由 0.5、 1、 1.5 或 2 个逻辑 1 的数据位表示，只要双方约定一致即可。 | + | * 串口通讯的一个数据包从起始信号开始，直到停止信号结束。数据包的起始信号由一个逻辑 0 的数据位表示，而数据包的停止信号可由 0.5、 1、 1.5 或 2 个逻辑 1 的数据位表示，只要双方约定一致即可。 |
| * 3. 有效数据 | * 3. 有效数据 | ||
| - | * 在数据包的起始位之后紧接着的就是要传输的主体数据内容，也称为有效数据，有效数据的长度常被约定为 5、 6、 7 或 8 位长。 | + | * 在数据包的起始位之后紧接着的就是要传输的主体数据内容，也称为有效数据，有效数据的长度常被约定为 5、 6、 7 或 8 位长。 |
| * 4. 数据校验 | * 4. 数据校验 | ||
| - | * 在有效数据之后，有一个可选的数据校验位。由于数据通信相对更容易受到外部干扰导致传输数据出现偏差，可以在传输过程加上校验位来解决这个问题。校验方法有奇校验(odd)、偶校验(even)、 0 校验(space)、 1 校验(mark)以及无校验(noparity)，它们介绍如下： | + | * 在有效数据之后，有一个可选的数据校验位。由于数据通信相对更容易受到外部干扰导致传输数据出现偏差，可以在传输过程加上校验位来解决这个问题。校验方法有奇校验(odd)、偶校验(even)、 0 校验(space)、 1 校验(mark)以及无校验(noparity)，它们介绍如下： |
| * 奇校验要求有效数据和校验位中“1”的个数为奇数，比如一个 8 位长的有效数据为： 01101001，此时总共有 4 个“1”，为达到奇校验效果，校验位为“1”，最后传输的数据将是 8 位的有效数据加上 1 位的校验位总共 9 位。 | * 奇校验要求有效数据和校验位中“1”的个数为奇数，比如一个 8 位长的有效数据为： 01101001，此时总共有 4 个“1”，为达到奇校验效果，校验位为“1”，最后传输的数据将是 8 位的有效数据加上 1 位的校验位总共 9 位。 | ||
| * 偶校验与奇校验要求刚好相反，要求帧数据和校验位中“1”的个数为偶数，比如数据帧： 11001010，此时数据帧“1”的个数为 4 个，所以偶校验位为“0”。 | * 偶校验与奇校验要求刚好相反，要求帧数据和校验位中“1”的个数为偶数，比如数据帧： 11001010，此时数据帧“1”的个数为 4 个，所以偶校验位为“0”。 | ||
| 行 117: | 行 115: | ||
| * 在本实验中，我们的计算机通过转接模块连接iCore4T的RS-485，通过串口工具向RS-485发送数据并接收RS-485发来的数据。 | * 在本实验中，我们的计算机通过转接模块连接iCore4T的RS-485，通过串口工具向RS-485发送数据并接收RS-485发来的数据。 | ||
| * 原理图： | * 原理图： | ||
| - | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_54_4.png?direct |}} | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_54_4.png?direct&750 |}} |
| ==== 四、 实验程序 ==== | ==== 四、 实验程序 ==== | ||
| 行 197: | 行 195: | ||
| === 3.串口发送/接收函数 === | === 3.串口发送/接收函数 === | ||
| - | HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制 | + | * HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制 |
| - | HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制 | + | * HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制 |
| - | HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送 | + | * HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送 |
| - | HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收 | + | * HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收 |
| - | HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送 | + | * HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送 |
| - | HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收 | + | * HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收 |
| - | 串口发送数据 | + | * 串口发送数据 |
| <code c> | <code c> | ||
| HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout) | HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout) | ||
| 行 266: | 行 264: | ||
| * 通过串口工具向RS-485发送自定义数据，接收到来自RS-485的相同自定义数据。 | * 通过串口工具向RS-485发送自定义数据，接收到来自RS-485的相同自定义数据。 | ||
| - | + | {{ :icore4t:icore4t_arm_hal_54_6.png?direct |}} | |
icore4t_54.1585674049.txt.gz · 最后更改: 2020/04/01 01:00 由 zgf
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