一、實(shí)現(xiàn)效果

????????基于ucosii實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的RS485通信，采用USART + DMA進(jìn)行收發(fā)，

?二、開發(fā)環(huán)境

• 開發(fā)工具：KEIL V5
• 開發(fā)板: STM32f107RC
• 采用方式：USART + DMA
• 使用系統(tǒng)：UCOSII

三、RS485部分原理

????????在RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)中的串口控制器使用RX與TX信號(hào)線連接到收發(fā)器上，而收發(fā)器通過差分線連接到網(wǎng)絡(luò)總線，串口控制器與收發(fā)器之間一般使用TTL信號(hào)傳輸，收發(fā)器與總線則使用差分信號(hào)來傳輸。

????????發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，串口控制器的TX信號(hào)經(jīng)過收發(fā)器轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)傳輸?shù)娇偩€上，

????????而接收數(shù)據(jù)時(shí)，收發(fā)器把總線上的差分信號(hào)轉(zhuǎn)化成TTL信號(hào)通過RX引腳傳輸?shù)酱诳刂破髦小?/span>

????????MCU管腳輸出TTL電平,TTL電平的意思是，當(dāng)MCU管腳輸出0電平時(shí)，一般情況下電壓是0V，當(dāng)MCU管腳輸出1電平時(shí)，電壓是5V。因TTL電平的是由一條信號(hào)線，一條地線產(chǎn)生，信號(hào)線上的干擾信號(hào)會(huì)跟隨有效信號(hào)傳送到接收端，使得有效信號(hào)受到干擾，485通訊實(shí)際上是把MCU出來的TTL電平通過硬件層的一個(gè)轉(zhuǎn)換器芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換

????????RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)的最大傳輸距離可達(dá)1200米，總線上可掛載128個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)，而由于RS-485網(wǎng)絡(luò)只有一對(duì)差分信號(hào)線，它使用差分信號(hào)來表達(dá)邏輯，當(dāng)AB兩線間的電壓差為-6V~-2V時(shí)表示邏輯1，當(dāng)電壓差為+2V~+6V表示邏輯0，在同一時(shí)刻只能表達(dá)一個(gè)信號(hào)，所以它的通訊是半雙工形式的。

????????在單個(gè)實(shí)驗(yàn)板中，作為串口控制器的STM32從USART外設(shè)引出TX和RX兩個(gè)引腳與RS-485收發(fā)器MAX485相連，收發(fā)器使用它的A和B引腳連接到RS-485總線網(wǎng)絡(luò)中。為了方便使用，我們每個(gè)實(shí)驗(yàn)板引出的A和B之間都連接了1個(gè)120歐的電阻作為RS-485總線的端電阻，所以要注意如果要把實(shí)驗(yàn)板作為一個(gè)普通節(jié)點(diǎn)連接到現(xiàn)有的RS-485總線時(shí)，是不應(yīng)添加該電阻的！

????????MAX485芯片中有"RE"和"DE"兩個(gè)引腳，用于控制485芯片的收發(fā)工作狀態(tài)的，當(dāng)RE引腳為低電平時(shí)，485芯片處于接收狀態(tài)，當(dāng)DE引腳為高電平時(shí)芯片處于發(fā)送狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)板中使用了STM32的PD11直接連接到這兩個(gè)引腳上，所以通過控制PD11的輸出電平即可控制485的收發(fā)狀態(tài)。

?實(shí)驗(yàn)板之間A與A連接，B與B連接即可。

四、配置操作

?建立了5個(gè)任務(wù)

??任務(wù)名? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?優(yōu)先級(jí)
?? ??? ??? ?APP_TASK_START_PRIO? ? ? ? ? ? ??2?? ???????? 主任務(wù)?? ? ??? ??? ?
??????????? Task_Com4_PRIO???????????????????? ? ? ? 4?? ??? ??? ?COM4通信任務(wù)
? ? ? ? ??
?? ??? ? 當(dāng)然還包含了系統(tǒng)任務(wù)：
?? ??? ???? OS_TaskIdle????????????????? 空閑任務(wù)-----------------優(yōu)先級(jí)最低
?? ??? ??? ?OS_TaskStat????????????????? 統(tǒng)計(jì)運(yùn)行時(shí)間的任務(wù)-------優(yōu)先級(jí)次低?

?4.1 主任務(wù)建立

 //建立主任務(wù)， 優(yōu)先級(jí)最高  建立這個(gè)任務(wù)另外一個(gè)用途是為了以后使用統(tǒng)計(jì)任務(wù)os_err = OSTaskCreate((void (*) (void *)) App_TaskStart, (void *) 0,   //指向任務(wù)代碼的指針                                                                   (void *) 0,    //任務(wù)開始執(zhí)行時(shí)，傳遞給任務(wù)的參數(shù)的指針                                                      (OS_STK *) &App_TaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE - 1], //分配給任務(wù)的堆棧的棧頂指針   從頂向下遞減                  (INT8U) APP_TASK_START_PRIO);    //分配給任務(wù)的優(yōu)先級(jí)  

static  void App_TaskStart(void* p_arg) {   (void) p_arg    //使能ucos 的統(tǒng)計(jì)任務(wù)   #if (OS_TASK_STAT_EN > 0)    //----統(tǒng)計(jì)任務(wù)初始化函數(shù)     OSStatInit();                                      /* Determine CPU capacity.   */                          #endif      //建立其他的任務(wù)     App_TaskCreate();   while (1)   {       	  //1秒一次循環(huán)      OSTimeDlyHMSM(0, 0,1, 0);    } }

4.2 其他任務(wù)建立

static  void App_TaskCreate(void)  {     //CPU_INT08U os_err;		    //Com1_SEM=OSSemCreate(1);            //建立串口4中斷的信號(hào)量    Com4_MBOX = OSMboxCreate((void *) 0);             //建立串口4中斷的消息郵箱          //串口4接收及發(fā)送任務(wù)---------------------------------------------------------         OSTaskCreateExt(Task_Com4,                    //指向任務(wù)代碼的指針                        (void *)0,                 //任務(wù)開始執(zhí)行時(shí)，傳遞給任務(wù)的參數(shù)的指針                     (OS_STK *)&Task_Com4Stk[Task_Com4_STK_SIZE-1],//分配給任務(wù)的堆棧的棧頂指針   從頂向下遞減                     Task_Com4_PRIO,               //分配給任務(wù)的優(yōu)先級(jí)					 Task_Com4_PRIO,               //預(yù)備給以后版本的特殊標(biāo)識(shí)符，在現(xiàn)行版本同任務(wù)優(yōu)先級(jí)                     (OS_STK *)&Task_Com4Stk[0],   //指向任務(wù)堆棧棧底的指針，用于堆棧的檢驗(yàn)                     Task_Com4_STK_SIZE,           //指定堆棧的容量，用于堆棧的檢驗(yàn)                     (void *)0,                   //指向用戶附加的數(shù)據(jù)域的指針，用來擴(kuò)展任務(wù)的任務(wù)控制塊				     OS_TASK_OPT_STK_CHK|OS_TASK_OPT_STK_CLR); //選項(xiàng)，指定是否允許堆棧檢驗(yàn)，是否將堆棧清0,任務(wù)是否要進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算等等。 }

4.2.1 建立子任務(wù)——串口通信的任務(wù)

串口通信的任務(wù)：這里采用消息郵箱進(jìn)行消息傳遞，

• 在建立其他任務(wù)App_TaskCreate(void)的開始就首先建立串口的消息郵箱：Com4_MBOX=OSMboxCreate((void *)?0);
• 然后在串口通信的任務(wù)中進(jìn)入循環(huán)后就一直等待消息郵箱的信息（第8行），如果沒有消息過來就一直等待，在此期間其他任務(wù)可以進(jìn)行，一旦有消息發(fā)送過來，由于串口通信的優(yōu)先級(jí)較高，就能很快響應(yīng)，根據(jù)收到的消息msg來自定義。
• 這里因?yàn)榇诮邮找玫街袛?，所以下面就說說串口通信的接收中斷部分。

static  void Task_Com4(void *p_arg){         INT8U err;		 int i;    unsigned char * msg;     (void)p_arg;                             while(1)	{                 //OSSemPend(Com1_SEM,0,&err);          //等待串口接收指令成功的信號(hào)量       msg=(unsigned char *)OSMboxPend(Com4_MBOX, 0,&err);         //等待串口接收指令成功的郵箱信息		        //輸出郵箱信息的前10個(gè)數(shù)據(jù)      if(msg != NULL)	  {			for(i = 0; i < 2; i++)			{				G_u8Usart1SendBuf[i] = 0x10;			}								USART_DMA_SendStart(DMA2_Channel5, 2);								memcpy(G_u8Usart1SendBuf, msg, 10);								USART_DMA_SendStart(DMA2_Channel5, 10);		}	    //DealWith_Data(pfifo); //處理數(shù)據(jù)    }  }

? ? ? ? 以下是串口中斷函數(shù)，接收串口數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)是完整的幀時(shí)，就調(diào)用OSMboxPost(Com4_MBOX,(void *)&msg);發(fā)送一個(gè)郵箱消息，進(jìn)而那邊的串口任務(wù)從掛起到喚醒，執(zhí)行相應(yīng)的過程。

使用ringbuffer實(shí)現(xiàn)任意數(shù)據(jù)類型的FIFO處理接收數(shù)據(jù)，可以參考：stm32f0串口 DMA 空閑中斷接收——基于HAL庫（代碼篇）_噗噗bug博客-CSDN博客

void UART4_IRQHandler(void){  uint16_t t;	unsigned int i;	unsigned char msg[50];	OS_CPU_SR  cpu_sr;		OS_ENTER_CRITICAL()     //保存全局中斷標(biāo)志,關(guān)總中斷/	OSIntNesting++;		OS_EXIT_CRITICAL();  //恢復(fù)全局中斷標(biāo)志		if(USART_GetITStatus(UART4,USART_IT_IDLE) == SET)          //檢查中斷是否發(fā)生	{			RS485_TX_EN = 0;   				DMA_Cmd(DMA2_Channel3,DISABLE);                         //關(guān)閉DMA傳輸        DMA_ClearFlag( DMA2_FLAG_TC3 );  		t = DMA_GetCurrDataCounter(DMA2_Channel3);              //獲取剩余數(shù)量				//FIFO_Add(pfifo, G_u8Usart1RecvBuf, UART4_RECV_MAXLEN - t); //fifo數(shù)據(jù)保存				memcpy(msg, G_u8Usart1RecvBuf, UART4_RECV_MAXLEN - t);	    OSMboxPost(Com4_MBOX,(void *)&msg);				DMA_SetCurrDataCounter(DMA2_Channel3,UART4_RECV_MAXLEN);   //重新設(shè)置傳輸?shù)臄?shù)量				 		DMA_Cmd(DMA2_Channel3,ENABLE);                      //開啟DMA傳輸		USART_ReceiveData(UART4);                           //讀一次數(shù)據(jù)，不然會(huì)一直進(jìn)中斷		USART_ClearFlag(UART4,USART_FLAG_IDLE);             //清除串口中斷標(biāo)志	}		OSIntExit();}

4.3?硬件初始化部分?

void BSP_Init(void){   /* NVIC configuration */   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);    RS485_Config();   uart_init(9600);   delay_init();       //延遲函數(shù)初始化}

?4.4 RS485發(fā)送函數(shù)

注意：在485芯片的通信中，尤其要注意對(duì)485控制端DE的軟件編程。為了可靠工作，在485總線狀態(tài)切換時(shí)需要做適當(dāng)延時(shí)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。具體的做法是：

? ? ?在數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)下， ??先將控制端置“1”，延時(shí)1ms左右的時(shí)間，在發(fā)送有效的數(shù)據(jù)，一包數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后再延時(shí)1ms后，將控制端置“0”，這樣處理會(huì)使總線在狀態(tài)切換時(shí)，有一個(gè)穩(wěn)定的工作過程。代碼中延遲10ms（參考：https://blog.csdn.net/yx_l128125/article/details/7914102）

#define RS485_TX_EN  PAout(15)   設(shè)置RS485 mode控制， RX：0， TX：1void USART_DMA_SendStart(DMA_Channel_TypeDef *DMA_Streamx, u16 m_u16SendCnt)  {    	USART_DMACmd(UART4, USART_DMAReq_Tx, ENABLE);    RS485_TX_EN = 1;	delay_ms(10);	//延遲    DMA_Cmd(DMA_Streamx, DISABLE);   	delay_ms(10);	//延遲	    DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Streamx, m_u16SendCnt);      DMA_Cmd(DMA_Streamx, ENABLE);                      	while(1)	{		if(DMA_GetFlagStatus(DMA2_FLAG_TC5)!=RESET)//μè′yí¨μà5′?ê?íê3é		{			DMA_ClearFlag(DMA2_FLAG_TC5);//??3yí¨μà5′?ê?íê3é±ê??			break; 		 }	}					delay_ms(10);	//延遲	RS485_TX_EN=0;   } 

4.5 主函數(shù)

int main(void){	    unsigned  char os_err;		OSInit();      //硬件初始化    BSP_Init();         // FIFO 環(huán)型處理數(shù)據(jù)初始化	pfifo = &fifo;	FIFO_Init(pfifo, aRxFIFOBuffer, sizeof(uint8_t), RXFIFOBUFFERSIZE);	    OSInit();	    //先發(fā)送一段數(shù)據(jù)，可屏蔽	for(i = 0; i < 50; i++)	{		G_u8Usart1SendBuf[i] = 0x10 + i;	}	USART_DMA_SendStart(DMA2_Channel5, 50);		 os_err = OSTaskCreate((void (*) (void *)) App_TaskStart, (void *) 0,                    //指向任務(wù)代碼的指針                         (void *) 0,                                           //任務(wù)開始執(zhí)行時(shí)，傳遞給任務(wù)的參數(shù)的指針               (OS_STK *) &App_TaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE - 1],    //分配給任務(wù)的堆棧的棧頂指針   從頂向下遞減               (INT8U) APP_TASK_START_PRIO);    //分配給任務(wù)的優(yōu)先級(jí) 	    OSTimeSet(0);    OSStart();      /* Start multitasking*/}

五、運(yùn)行串口調(diào)試

?參考：[stm32][ucos] 1、基于ucos操作系統(tǒng)的LED閃爍、串口通信簡(jiǎn)單例程 - beautifulzzzz - 博客園

stm32f0串口 DMA 空閑中斷接收——基于HAL庫（代碼篇）_噗噗bug博客-CSDN博客

代碼：

https://download.csdn.net/download/qq_41070511/24419255