前面我介紹了51單片機(jī)的串口通信協(xié)議， 其核心是操作單片機(jī)的SCON，SBUF和定時器1，通過外部引腳Tx與Rx來實現(xiàn)與外部的數(shù)據(jù)交換。現(xiàn)在加入我們要實現(xiàn)兩個mcu之間的遠(yuǎn)程通信，顯然直接連接他們的Tx與Rx腳是不可行的。因為TTL通信容易受噪聲干擾，其次線路過長本身也會有壓降，再次信號線與地線之間形成一個電容，我們知道電容兩端電壓不能突變，因為TTL電平容易變形進(jìn)而導(dǎo)致傳輸錯誤。

RS485通信

因此我們引入一種差分傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)RS485，它具備以下特點。

1、我們在講A/D的時候，講過差分信號輸入的概念，同時也介紹了差分輸入的好處，最大的優(yōu)勢是可以抑制共模干擾。尤其工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境比較復(fù)雜，干擾比較多，所以通信如果采用的是差分方式，就可以有效的抑制共模干擾。而RS485就是一種差分通信方式，它的通信線路是兩根，通常用A和B或者D+和D-來表示。邏輯“1”以兩線之間的電壓差為+(0.2~6)V表示，邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(0.2~6)V來表示，是一種典型的差分通信。
2、RS485通信速度快，最大傳輸速度可以達(dá)到10Mb/s以上。
3、RS485內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)，采用的是平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗干擾能力也大大增加。
4、傳輸距離最遠(yuǎn)可以達(dá)到1200米左右，但是他的傳輸速率和傳輸距離是成反比的，只有在100Kb/s以下的傳輸速度，才能達(dá)到最大的通信距離，如果需要傳輸更遠(yuǎn)距離可以使用中繼。
5、可以在總線上進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)多機(jī)通信，總線上允許掛多個收發(fā)器，從現(xiàn)有的RS485芯片來看，有可以掛32、64、128、256等不同個設(shè)備的驅(qū)動器。

RS485的接口非常簡單，和RS232所使用的MAX232是類似的，只需要一個RS485轉(zhuǎn)換器，就可以直接和我們單片機(jī)的UART串行接口連接起來，并且完全使用的是和UART一致的異步串行通信協(xié)議。但是由于RS485是差分通信，因此接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)是不能同時進(jìn)行的，也就是說它是一種半雙工通信。那我們?nèi)绾闻袛嗍裁磿r候發(fā)送，什么時候接收呢？MAX485是美信(Maxim)推出的一款常用RS485轉(zhuǎn)換器。其中5腳和8腳是電源引腳，6腳和7腳就是485通信中的A和B兩個引腳，而1腳和4腳分別接到我們單片機(jī)的RXD和TXD引腳上，直接使用單片機(jī)UART進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。而2腳和3腳就是方向引腳了，其中2腳是低電平使能接收器，3腳是高電平使能輸出驅(qū)動器。我們把這兩個引腳連到一起，平時不發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，保持這兩個引腳是低電平，讓MAX485處于接收狀態(tài)，當(dāng)需要發(fā)送數(shù)據(jù)的時候，把這個引腳拉高，發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送完畢后再拉低這個引腳就可以了。為了提高RS485的抗干擾性能，需要在靠近MAX485的A和B引腳之間并接一個電阻，這個電阻阻值從100歐到1K都可以。

RS485的單工通信協(xié)議

好了，現(xiàn)在我們先來用485做一次單向的傳遞，一塊MCU做主機(jī)發(fā)送一個片上AD讀取的數(shù)字量給另一塊MCU。我們可以定義一個簡單的單工通信協(xié)議。即主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)需遵守如下格式：

0xAA   adH   adL   adsum  

其中0XAA為包頭，表示數(shù)據(jù)包的開始；adH為AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的高8位，adL位AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的低8位，adsum為（adH+adL）%256為校驗碼。為什么需要校驗碼？這是因為我們要發(fā)送的是一個占兩個字節(jié)的數(shù)ad，而SBUF是一個字節(jié)的寄存器，因此一個ad要分兩次發(fā)。如果發(fā)送過程傳輸中斷，正巧只發(fā)了高8位，那么下一次再開始發(fā)送的時候重新開始，這個高8位便會和另外一個8位組成一個數(shù)。因此需要校驗，當(dāng)然這種校驗方法是不準(zhǔn)確的。好了。直接上代碼吧。

RS485主機(jī)代碼

先看主機(jī)的代碼。main.c

#include "12864.h" #include "stc_adc.h" #include "uart.h" #include "timer.h" #include "rs485.h" void Isr_Init() { EA=1; ES=1; ET0=1; } void main() { LCD_Init(); STCADC_Init(); Timer0_Init(); RS485_Init(); Isr_Init(); Show_String(0x80,"RS485 主機(jī)"); while(1) { ad=Read_StcAdc(5); RS485_Send(); Show_Number(0x88,ad); //... } }
rs485.c

#include"rs485.h" #include "stc_adc.h" #include "uart.h" #include "timer.h" sbit RT485=P1^0;//MAX485的收發(fā)狀態(tài)控制位 //1:發(fā)送 0:接收 void RS485_Init() { Uart_Init(); RT485=0; //初始化485為接收狀態(tài) } void RS485_Send() //將當(dāng)前的數(shù)字量發(fā)送給從機(jī) { u8 buf[4],i; if(ms.ms1<200) { return ; } buf[0]=0xaa; buf[1]=ad/256; buf[2]=ad%256; buf[3]=(buf[1]+buf[2])%256; RT485=1; //發(fā)送狀態(tài) for(i=0;i<4;i++) { Send_Byte(buf[i]); } RT485=0; //接收狀態(tài) ms.ms1=0; }rs485.h

#ifndef _485_ #define _485_ #include "reg51.h" #define u8 unsigned char #define u16 unsigned int void RS485_Init(); void RS485_Send(); #endif
uart.c