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		| V1.0 | 2020-07-29 | gingko | 初次建立 | 
STM32CubeMX教程五十五——RS_422通信实验
1.在主界面选择File–>New Project   或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR  
 2.出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,双击型号,或者点击Start Project进入配置
在搜索栏的下面,提供的各  种查找方式,可以选择芯片内核,型号,等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32H750IBKx。
2.出现芯片型号选择,搜索自己芯片的型号,双击型号,或者点击Start Project进入配置
在搜索栏的下面,提供的各  种查找方式,可以选择芯片内核,型号,等等,可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为:STM32H750IBKx。
 3.配置RCC,使用外部时钟源
3.配置RCC,使用外部时钟源
 4.时基源选择SysTick
4.时基源选择SysTick
 5.将PA10,PB7,PB8设置为GPIO_Output
5.将PA10,PB7,PB8设置为GPIO_Output
 6.引脚模式配置
6.引脚模式配置
 7.配置串口
7.配置串口
 在NVIC Settings一栏使能接收中断
在NVIC Settings一栏使能接收中断
 引脚配置
引脚配置
 8.时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频
8.时钟源设置,选择外部高速时钟源,配置为最大主频
 9.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可  IDE我们使用的是 MDK V5.27
9.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个,其他的默认即可  IDE我们使用的是 MDK V5.27
 10.点击Code Generator,进行进一步配置
10.点击Code Generator,进行进一步配置
 
-  Copy all used libraries into the project folder 
-  将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中 
-  Copy only the necessary library files 
-  只复制所需要的.C和.H(推荐) 
-  Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file 
-  不复制文件,直接从软件包存放位置导入.C和.H 
-  自行选择方式即可 
-  Generate peripheral initialization as a pair of ‘.c/.h’ files per peripheral 
-  Backup previously genareated files when re-generating 
-  Keep User Code when re-generating 
-  Delete previously generated files when not re-generated 
-  Set all free pins as analog (to optimize the power consumption) 
11.然后点击GENERATE CODE  创建工程
 创建成功,打开工程。
创建成功,打开工程。
 
实验五十五:RS_422通信实验——收发测试
一、 实验目的与意义
-  了解STM32的UART结构。 
-  了解STM32的UART特征。 
-  掌握STM32的UART的使用方法。 
-  掌握RS-422的使用方法。 
-  掌握KEIL MDK 集成开发环境使用方法。 
 
二、 实验设备及平台
- 
-  iCore4TX 扩展底板。 
- 
-  Micro USB线缆。 
-  Keil MDK 开发平台。 
-  STM32CubeMX开发平台。 
-  装有WIN XP(及更高版本)系统的计算机。 
 
三、 实验原理
1.串口通讯协议简介
-  串口通讯(Serial Communication)是一种设备间非常常用的串行通讯方式,因为它简单便捷,大部分电子设备都支持该通讯方式,电子工程师在调试设备时也经常使用该通讯方式输出调试信息。 
-  在计算机科学里,大部分复杂的问题都可以通过分层来简化。如芯片被分为内核层和片上外设;对于通讯协议,我们也以分层的方式来理解,最基本的是把它分为物理层和协议层。物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性,确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑,统一收发双方的数据打包、解包标准。简单来说物理层规定我们用嘴巴还是用肢体来交流,协议层则规定我们用中文还是英文来交流。 
-  RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线,共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。一个主设备(Master),其余为从设备(Slave),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k,故发端最大负载能力是10×4k+100Ω(终接电阻)。 
-  RS422 的特点: 
-  RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)。RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。 
-  RS-422需要一终接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。 
-  RS422接口: 
-  RS422设备为全双工设备,相当于两路RS485。RS422收发器有两个控制引脚、4各信号引脚(TX+、TX-、RX+、RX-),其中TX+等价RS485的485A引脚,TX-等价RS485的485B引脚。如果RS422接口标识为A、B、Y、X四个名称,则Y对应RS422的RX+,Z对应RS422的RX-。 
-  RS422收发器的两个控制引脚需要配合使用操作RS422的工作模式。 
-  RS422设备也支持点对点连接和点对多点连接,接线方式与RS485接口连接有所不同。示意图如下,第一张图为点对点连接,第二张图为点对多点连接: 
 
 
 
-  RS232、RS422和RS485的区别: 
-  RS-232是最常见的串口,是大部分兼容Windows的桌面计算机的一个标准组件。如今通过USB到RS-232转换器使用RS-232更为常见。RS-232只允许每根线使用一个发送器和接收器。RS-232也使用全双工双数方式。 
-  RS-422(EIARS-422-AStandard)是传统Apple计算机的串口连接标准。该标准机制下的最高数据传输速度可达10Mb/s。RS-422使用两根线发送每个信号,以增加最大波特率和线缆长度。RS-422还指定用于多点通讯应用,一个发送器连接到最多10个接收器的总线并发送数据。 
-  RS-485是RS-422的扩展集,对这些能力进行了扩展。RS-485解决了RS-422处理多点通讯的限制,通过同一数据线通信时最多允许32个设备。RS-485总线上的任意从设备都可以与任意其他32个从设备进行通信,无需经由主设备。由于RS-422是RS-485的子集,因而所有RS-422设备可能受RS-485控制。 
-  RS-485和RS-422都支持多点通讯能力,但RS-485可允许最多32个设备,而RS-422的限制为10个。对于这两种串行通讯协议,您都需要自己添加终端匹配电路。 
 
2.协议层
 
-  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: 
-  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”。 
-  0 校验是不管有效数据中的内容是什么,校验位总为“0”, 1 校验是校验位总为“1”。 
-  在无校验的情况下,数据包中不包含校验位。 
-  在本实验中,我们的计算机通过转接模块连接iCore4T的RS-422,通过串口工具向RS-422发送数据并接收RS-422发来的数据。 
原理图:
 
 
四、 实验程序
1.主函数
int main(void)
{
    char buffer[UART_BUFFER_SIZE];
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
    i2c.initialize();
    axp152.initialize();
    axp152.set_dcdc1(3500);//[ARM & FPGA]
    axp152.set_dcdc2(1200);//[FPGA INT]
    axp152.set_dcdc3(3300);//[DCOUT3]
    axp152.set_dcdc4(3300);//[DCOUT4]
 
    axp152.set_aldo1(3300);//[BK3]
    axp152.set_aldo2(3300);//[ALDOOUT2]
    axp152.set_dldo1(3300);//[BK0]
    axp152.set_dldo2(3300);//[BK1]
    HAL_Delay(200);
 
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
 
    usart1.initialize(115200);
    usart1.printf("Hello, I am iCore4TX\r\n");
 
  while (1)
  {
    if(usart1.receive_ok_flag){ //接收完成
      usart1.receive_ok_flag = 0;
            memcpy(buffer,usart1.receive_buffer,UART_BUFFER_SIZE);
            memset(usart1.receive_buffer,0,UART_BUFFER_SIZE);
            usart1.printf(buffer);//将接收数据发送出去
        }
  }
}
 
2.UART结构体定义
UART_HandleTypeDef huart1;
typedef struct __UART_HandleTypeDef   
{  
  USART_TypeDef                  *Instance;   
//UART寄存器基地址  
  UART_InitTypeDef               Init;      
  //UART通信参数 
  uint8_t                         * pTxBuffPtr; 
  //指向UART Tx传输缓冲区的指针  
  uint16_t                        TxXferSize;      
  //UART Tx传输大小
  __IO uint16_t                  TxXferCount;     
  //UART Tx传输计数器
  uint8_t                         * pRxBuffPtr;     
  //指向UART Rx传输缓冲区的指针 
  uint16_t                        RxXferSize;       
//UART Rx传输大小 
  __IO uint16_t                  RxXferCount;   
//UART Rx传输计数器 
  DMA_HandleTypeDef             * hdmatx;          
//UART Tx DMA句柄参数 
  DMA_HandleTypeDef             * hdmarx;          
//UART Rx DMA句柄参数  
  HAL_LockTypeDef                Lock;             
//锁定对象  
  __IO HAL_UART_StateTypeDef   gState;     
  //与全局句柄管理有关的UART状态信息并且与Tx操作有关。 
  __IO HAL_UART_StateTypeDef   RxState;          
//与Rx操作有关的UART状态信息  
  __IO uint32_t                   ErrorCode;       
 //UART错误代码  
} UART_HandleTypeDef;
 
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_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_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模式接收 
-  串口发送数据 
HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
 
4.串口中断函数
HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart); 
//串口中断处理函数
HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  
//串口发送中断回调函数
HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口发送一半中断回调函数(用的较少)
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  
//串口接收中断回调函数
HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
//串口接收一半回调函数(用的较少)
HAL_UART_ErrorCallback();
//串口接收错误函数
HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  
HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);  
HAL_UART_GetState(); 
//判断UART的接收是否结束,或者发送数据是否忙碌
 
五、 实验步骤
-  把仿真器与iCore4TX的SWD调试口相连(直接相连或者通过转接器相连); 
-  把iCore4TX通过Micro USB线与计算机相连,为iCore4TX供电; 
-  打开 Keil MDK 开发环境,并打开本实验工程; 
-  烧写程序到 iCore4TX 上; 
-  也可以进入Debug 模式,单步运行或设置断点验证程序逻辑。 
 
六、 实验现象
通过串口工具向RS-422发送自定义数据,接收到来自RS-422的相同自定义数据。
 