230 lines
9.0 KiB
C
230 lines
9.0 KiB
C
/******************************************************************************
|
||
* @file rs485.c
|
||
* @brief RS485 串口驱动 - DMA 与中断接收
|
||
* @details 本文件实现 RS485 串口通信驱动，支持两种模式：
|
||
* 1. DMA 模式：主工作模式，使用 ReceiveToIdle 接收不定长帧
|
||
* 2. 中断模式：用于错误恢复或短帧接收，RXNE 逐字节接收
|
||
* 收发通过 DE 引脚（PA1）切换：低电平发送，高电平接收。
|
||
* @author 阜阳师范大学物电学院
|
||
* @version V0.01
|
||
* @date 2026.1.24
|
||
* @note USART2，TX=PA2，RX=PA3，DE=PA1；波特率 700000
|
||
******************************************************************************/
|
||
|
||
#include "rs485.h"
|
||
|
||
/* ============================================================================
|
||
* USART 与引脚宏定义
|
||
* ============================================================================ */
|
||
#define RS485_UX USART2
|
||
#define RS485_UX_IRQn USART2_IRQn
|
||
#define RS485_UX_IRQHandler USART2_IRQHandler
|
||
#define RS485_UX_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_USART2_CLK_ENABLE(); }while(0) /**< USART2 时钟使能 */
|
||
|
||
#define RS485_SEND_ENABLE() do{HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);}while(0) /**< DE 低：发送 */
|
||
#define RS485_RECEIVE_ENABLE() do{HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);}while(0) /**< DE 高：接收 */
|
||
|
||
#define RS485_ENABLE_GPIO_PORT GPIOA
|
||
#define RS485_ENABLE_GPIO_PIN GPIO_PIN_1
|
||
#define RS485_ENABLE_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0)
|
||
|
||
#define RS485_TX_GPIO_PORT GPIOA
|
||
#define RS485_TX_GPIO_PIN GPIO_PIN_2
|
||
#define RS485_TX_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0)
|
||
|
||
#define RS485_RX_GPIO_PORT GPIOA
|
||
#define RS485_RX_GPIO_PIN GPIO_PIN_3
|
||
#define RS485_RX_GPIO_CLK_ENABLE() do{ __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); }while(0)
|
||
|
||
#define BAUDRATE (700000) /**< 波特率 */
|
||
|
||
/* ============================================================================
|
||
* 全局变量定义
|
||
* ============================================================================ */
|
||
RS485_REGISTER_TYPE RS485REG = {RESET, {0}, {0}}; /**< RS485 收发寄存器，零初始化 */
|
||
|
||
UART_HandleTypeDef rs485_handle; /**< HAL UART 句柄 */
|
||
DMA_HandleTypeDef hdma_rs485_rx; /**< HAL DMA 接收句柄（DMA1 Channel6） */
|
||
DMA_HandleTypeDef hdma_rs485_tx; /**< HAL DMA 发送句柄（未使用，保留） */
|
||
|
||
/* ============================================================================
|
||
* 初始化函数
|
||
* ============================================================================ */
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief RS485 初始化（DMA 接收模式）
|
||
* @note 配置流程：
|
||
* 1. 使能 GPIO、USART 时钟
|
||
* 2. 配置 TX(PA2)、RX(PA3)、DE(PA1)
|
||
* 3. 配置 DMA1 Channel6 接收，关联 UART
|
||
* 4. 使能 DMA、USART 中断
|
||
* 5. 初始化 UART（8N1，无流控，波特率 BAUDRATE）
|
||
* 6. 切换为接收，启动 ReceiveToIdle DMA
|
||
* USART 时钟源需在 sys_stm32_clock_init 中已配置。
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
void RS485_DMA_init(void)
|
||
{
|
||
/* 使能时钟 */
|
||
RS485_TX_GPIO_CLK_ENABLE();
|
||
RS485_RX_GPIO_CLK_ENABLE();
|
||
RS485_ENABLE_GPIO_CLK_ENABLE();
|
||
RS485_UX_CLK_ENABLE();
|
||
|
||
/* GPIO 初始化 */
|
||
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0};
|
||
gpio_init_struct.Pin = RS485_TX_GPIO_PIN;
|
||
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
|
||
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;
|
||
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
|
||
HAL_GPIO_Init(RS485_TX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
|
||
|
||
gpio_init_struct.Pin = RS485_RX_GPIO_PIN;
|
||
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
|
||
HAL_GPIO_Init(RS485_RX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
|
||
|
||
gpio_init_struct.Pin = RS485_ENABLE_GPIO_PIN;
|
||
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
|
||
HAL_GPIO_Init(RS485_ENABLE_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
|
||
|
||
/* DMA 接收配置 */
|
||
hdma_rs485_rx.Instance = DMA1_Channel6;
|
||
hdma_rs485_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
|
||
hdma_rs485_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
|
||
hdma_rs485_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
|
||
hdma_rs485_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
|
||
hdma_rs485_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
|
||
hdma_rs485_rx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
|
||
hdma_rs485_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_VERY_HIGH;
|
||
HAL_DMA_Init(&hdma_rs485_rx);
|
||
|
||
__HAL_LINKDMA(&rs485_handle, hdmarx, hdma_rs485_rx);
|
||
|
||
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel6_IRQn);
|
||
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel6_IRQn, 0, 0);
|
||
|
||
/* UART 初始化 */
|
||
rs485_handle.Instance = RS485_UX;
|
||
rs485_handle.Init.BaudRate = BAUDRATE;
|
||
rs485_handle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
|
||
rs485_handle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
|
||
rs485_handle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
|
||
rs485_handle.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
|
||
rs485_handle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
|
||
rs485_handle.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
|
||
HAL_UART_Init(&rs485_handle);
|
||
|
||
HAL_NVIC_EnableIRQ(RS485_UX_IRQn);
|
||
HAL_NVIC_SetPriority(RS485_UX_IRQn, 1, 0);
|
||
|
||
/* 启动 DMA 接收 */
|
||
RS485_RECEIVE_ENABLE();
|
||
HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&rs485_handle, (uint8_t *)RS485REG.DR, UART_RX_LEN);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief RS485 初始化（中断接收模式）
|
||
* @note 配置 GPIO、UART，使能 RXNE 中断。不启用 DMA。
|
||
* 用于错误恢复或接收短帧。USART 时钟源需已配置。
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
void RS485_init(void)
|
||
{
|
||
/* 开启时钟 */
|
||
RS485_TX_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 使能串口TX脚时钟 */
|
||
RS485_RX_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 使能串口RX脚时钟 */
|
||
RS485_ENABLE_GPIO_CLK_ENABLE(); /* 使能串口RX脚时钟 */
|
||
RS485_UX_CLK_ENABLE(); /* 使能串口时钟 */
|
||
|
||
/* GPIO 初始化 */
|
||
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0};
|
||
gpio_init_struct.Pin = RS485_TX_GPIO_PIN;
|
||
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
|
||
gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP;
|
||
gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
|
||
HAL_GPIO_Init(RS485_TX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
|
||
|
||
gpio_init_struct.Pin = RS485_RX_GPIO_PIN;
|
||
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_INPUT;
|
||
HAL_GPIO_Init(RS485_RX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
|
||
|
||
gpio_init_struct.Pin = RS485_ENABLE_GPIO_PIN;
|
||
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
|
||
HAL_GPIO_Init(RS485_ENABLE_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
|
||
|
||
/* UART 初始化 */
|
||
rs485_handle.Instance = RS485_UX;
|
||
rs485_handle.Init.BaudRate = BAUDRATE;
|
||
rs485_handle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
|
||
rs485_handle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
|
||
rs485_handle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
|
||
rs485_handle.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
|
||
rs485_handle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
|
||
rs485_handle.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
|
||
HAL_UART_Init(&rs485_handle);
|
||
|
||
__HAL_UART_ENABLE_IT(&rs485_handle, UART_IT_RXNE);
|
||
HAL_NVIC_EnableIRQ(RS485_UX_IRQn);
|
||
HAL_NVIC_SetPriority(RS485_UX_IRQn, 1, 0);
|
||
RS485_RECEIVE_ENABLE();
|
||
}
|
||
|
||
/* ============================================================================
|
||
* 回调与中断服务函数
|
||
* ============================================================================ */
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief UART 接收事件回调（ReceiveToIdle 完成时由 HAL 调用）
|
||
* @param huart UART 句柄
|
||
* @param Size 本帧接收到的字节数
|
||
* @note 当为 RS485 所用 UART 时：置位 NewMessageFlag，并重新启动 ReceiveToIdle DMA。
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
|
||
{
|
||
if (huart->Instance == RS485_UX)
|
||
{
|
||
RS485REG.NewMessageFlag = SET;
|
||
HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&rs485_handle, (uint8_t *)RS485REG.DR, UART_RX_LEN);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief RS485 所用 USART 中断服务函数
|
||
* @note 调用 HAL_UART_IRQHandler 处理 UART 及关联 DMA 中断。
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
void RS485_UX_IRQHandler(void)
|
||
{
|
||
HAL_UART_IRQHandler(&rs485_handle);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief DMA1 Channel6 中断服务函数（RS485 接收 DMA）
|
||
* @note 调用 HAL_DMA_IRQHandler，在 ReceiveToIdle 完成等事件时触发。
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
void DMA1_Channel6_IRQHandler(void)
|
||
{
|
||
HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_rs485_rx);
|
||
}
|
||
|
||
/* ============================================================================
|
||
* 发送接口
|
||
* ============================================================================ */
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief RS485 发送数据
|
||
* @param ptr 待发送数据指针
|
||
* @param len 待发送字节数
|
||
* @note 切换为发送（DE 低）→ 阻塞发送 → 切换回接收（DE 高）。超时 1000ms。
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
void RS485_SendBuff(uint8_t *ptr, uint32_t len)
|
||
{
|
||
RS485_SEND_ENABLE();
|
||
HAL_UART_Transmit(&rs485_handle, ptr, len, 1000);
|
||
RS485_RECEIVE_ENABLE();
|
||
}
|
||
|