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wandering1
2026-08-29 09:45:54 +08:00
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Drivers/BSP/RS485/rs485.c
+64 -33
View File
@@ -14,27 +14,10 @@
#include "rs485.h"
/* ======================== 内部辅助函数 ======================== */
/* ======================== 全局实例 ======================== */
/*
* 函数功能：DWT 微秒级延时
* 入口参数：us - 延时微秒数 uint32_t 1 - N
* 返回值：无
* 限定条件：无（首次调用自动初始化 DWT CYCCNT）
* 函数说明：利用 Cortex-M4 DWT CYCCNT 实现精确微秒延时，168MHz 下 1us = 168 计数。
* 首次调用时自动使能 DWT 和 CYCCNT，后续只读 CYCCNT 寄存器，不影响其他模块。
*/
static void delay_us(uint32_t us)
{
if (!(CoreDebug->DEMCR & CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk)) {
CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
DWT->CYCCNT = 0;
DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
}
uint32_t start = DWT->CYCCNT;
uint32_t ticks = us * (SystemCoreClock / 1000000uL);
while ((DWT->CYCCNT - start) < ticks) { ; }
}
/* RS-485 全局实例（接收缓冲内聚于句柄的 rx_buf 字段） */
rs485_handle_t g_rs485;
/* ======================== 方向控制宏 ======================== */
@@ -51,7 +34,8 @@ static void delay_us(uint32_t us)
* dir_pin - 方向控制 GPIO 引脚号（如 GPIO_PIN_0） uint16_t
* 返回值：无
* 限定条件：UART 和 GPIO 须先由 CubeMX 完成初始化
* 函数说明：初始化后默认处于接收状态（DE 引脚拉低）
* 函数说明：初始化后默认处于接收状态（DE 引脚拉低），
* 并自动启动 IDLE 中断接收，无需再手动调用 rs485_receive_start。
*/
void rs485_init(rs485_handle_t *p_handle,
UART_HandleTypeDef *p_huart,
@@ -64,6 +48,9 @@ void rs485_init(rs485_handle_t *p_handle,
p_handle->rx_size = 0;
RS485_DIR_RX(p_handle);
/* 自动开启 IDLE 中断接收（后续在回调中重新开启） */
(void)rs485_receive_start(p_handle);
}
/*
@@ -76,14 +63,15 @@ void rs485_init(rs485_handle_t *p_handle,
* HAL_TIMEOUT - 发送超时
* HAL_ERROR - 发送错误
* 限定条件：须在主循环或 FreeRTOS 任务中调用，不可在 UART 中断中调用
* 函数说明：发送前拉高 DE，等待 50us 确保 RS485 收发器驱动使能稳定后再启动 UART 发送。
* 函数说明：发送前拉高 DE，等待 HAL 时基延时确保 RS485 收发器驱动使能稳定后再启动
* UART 发送（HAL 时基最小粒度 1ms，此处延时 1ms，远大于 50us 的 DE 建立时间）。
* HAL_UART_Transmit 内部等待 TC（发送完成）标志，确保最后一字节完全移出后
* 再拉低 DE 切回接收状态。
*/
HAL_StatusTypeDef rs485_transmit(rs485_handle_t *p_handle,
const uint8_t *p_data,
uint16_t len,
uint32_t timeout)
const uint8_t *p_data,
uint16_t len,
uint32_t timeout)
{
HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK;
@@ -93,7 +81,8 @@ HAL_StatusTypeDef rs485_transmit(rs485_handle_t *p_handle,
RS485_DIR_TX(p_handle);
delay_us(50);
/* DE 建立延时：HAL 时基为 1ms 粒度，1ms 已充分覆盖收发器驱动使能稳定时间 */
HAL_Delay(1);
status = HAL_UART_Transmit(p_handle->huart,
(uint8_t *)p_data,
@@ -108,22 +97,19 @@ HAL_StatusTypeDef rs485_transmit(rs485_handle_t *p_handle,
/*
* 函数功能：启动中断方式接收（IDLE 空闲帧检测）
* 入口参数：p_handle - RS-485 句柄指针 rs485_handle_t*（非空）
* p_buf - 接收缓冲区 uint8_t*（非空）
* buf_size - 缓冲区大小 uint16_t
* 返回值：HAL_OK - 启动成功 HAL_StatusTypeDef
* HAL_ERROR - 启动失败
* 限定条件：UART 须已开启全局中断（NVIC 使能）
* 函数说明：使用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT 实现变长帧接收。
* 函数说明：使用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT 实现变长帧接收，
* 接收缓冲固定使用句柄内部的 rx_buf（RS485_RX_BUF_SIZE）。
* 当 UART 总线空闲超过 1 个字符时间后硬件触发 IDLE 中断，
* HAL 自动调用 HAL_UARTEx_RxEventCallback 并返回已接收字节数。
* 用户须在回调中重新调用本函数重新开启接收。
*/
HAL_StatusTypeDef rs485_receive_start(rs485_handle_t *p_handle,
uint8_t *p_buf,
uint16_t buf_size)
HAL_StatusTypeDef rs485_receive_start(rs485_handle_t *p_handle)
{
p_handle->rx_size = 0;
return HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(p_handle->huart, p_buf, buf_size);
return HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(p_handle->huart, p_handle->rx_buf, RS485_RX_BUF_SIZE);
}
/*
@@ -150,3 +136,48 @@ uint16_t rs485_rx_get_size(const rs485_handle_t *p_handle)
{
return p_handle->rx_size;
}
/* ======================== HAL 回调（UART5 / RS-485 专属） ======================== */
/*
* 应用层接收钩子默认实现（弱符号，可被应用重定义）。
* 在中断上下文调用，仅做占位，业务解析由应用提供。
*/
__weak void rs485_on_rx(uint8_t *buf, uint16_t size)
{
(void)buf;
(void)size;
}
/*
* HAL UART 扩展接收回调（IDLE 空闲帧中断触发）。
* 当 RS-485 总线空闲超过 1 个字符时间后触发，由 HAL 自动调用。
* 注意：回调按实例分发，仅处理本驱动绑定的 UART，不写死 UART5。
*/
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
{
if (huart == g_rs485.huart) {
rs485_rx_set_size(&g_rs485, Size);
/* 通知应用处理本次接收（中断上下文，应尽快返回） */
rs485_on_rx(g_rs485.rx_buf, Size);
/* 重新开启接收 */
rs485_receive_start(&g_rs485);
}
}
/*
* HAL UART 错误回调（ORE/NE/FE/PE 等）。
* 读 SR + DR 清除错误标志后重新开启接收，避免中断锁死。
*/
void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (huart == g_rs485.huart) {
/* STM32F4 通过读 SR + DR 清除 ORE/NE/FE/PE 错误标志 */
(void)huart->Instance->SR;
(void)huart->Instance->DR;
/* 重新开启接收 */
rs485_receive_start(&g_rs485);
}
}
Drivers/BSP/RS485/rs485.h
+25 -9
View File
@@ -24,6 +24,7 @@ extern "C" {
* 常量定义
*/
#define RS485_TIMEOUT_DEFAULT 1000U /* 默认发送超时（ms） */
#define RS485_RX_BUF_SIZE 256U /* 接收缓冲区大小 */
/*
* RS-485 句柄结构体
@@ -34,6 +35,7 @@ typedef struct {
GPIO_TypeDef *dir_port; /* 方向控制 GPIO 端口 */
uint16_t dir_pin; /* 方向控制 GPIO 引脚号 */
volatile uint16_t rx_size; /* 最近一次接收的字节数 */
uint8_t rx_buf[RS485_RX_BUF_SIZE]; /* 接收缓冲区 */
} rs485_handle_t;
/*
@@ -48,7 +50,8 @@ typedef struct {
* dir_pin - 方向控制 GPIO 引脚号（如 GPIO_PIN_0）
* 返回值：无
* 限定条件：UART 和 GPIO 须先由 CubeMX 完成初始化
* 函数说明：初始化后默认处于接收状态（DE 引脚拉低）
* 函数说明：初始化后默认处于接收状态（DE 引脚拉低），并自动启动 IDLE
* 中断接收，无需再手动调用 rs485_receive_start。
*/
void rs485_init(rs485_handle_t *p_handle,
UART_HandleTypeDef *p_huart,
@@ -73,18 +76,16 @@ HAL_StatusTypeDef rs485_transmit(rs485_handle_t *p_handle,
/*
* 函数功能：启动中断方式接收（IDLE 空闲帧检测）
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* buf - 接收缓冲区
* buf_size - 缓冲区大小
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* 返回值：HAL_OK / HAL_ERROR
* 限定条件：UART 须已开启全局中断，NVIC 中须使能对应 UART 中断
* 函数说明：使用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT 实现变长帧接收，
* 收到完整帧后在 RxEventCallback 中通知用户。
* 用户须在回调中重新调用本函数重新开启接收
* 接收缓冲固定使用句柄内部的 rx_buf（RS485_RX_BUF_SIZE）。
* 当 UART 总线空闲超过 1 个字符时间后硬件触发 IDLE 中断，
* HAL 自动调用 HAL_UARTEx_RxEventCallback 并返回已接收字节数。
* 用户须在回调中重新调用本函数重新开启接收。
*/
HAL_StatusTypeDef rs485_receive_start(rs485_handle_t *p_handle,
uint8_t *p_buf,
uint16_t buf_size);
HAL_StatusTypeDef rs485_receive_start(rs485_handle_t *p_handle);
/*
* 函数功能：将 RS-485 句柄与 HAL 回调关联
@@ -103,6 +104,21 @@ void rs485_rx_set_size(rs485_handle_t *p_handle, uint16_t size);
*/
uint16_t rs485_rx_get_size(const rs485_handle_t *p_handle);
/*
* 全局 RS-485 实例（由 rs485.c 定义，应用层通过 extern 引用）。
* 接收缓冲已内聚到 rs485_handle_t 的 rx_buf 字段，随实例统一管理。
*/
extern rs485_handle_t g_rs485;
/*
* 应用层接收钩子：RS-485 收到完整帧（IDLE 空闲帧）后由驱动回调调用，
* 传入本次接收缓冲区与有效字节数。默认弱实现为空，应用可重定义此函数
* 处理业务数据。
* 注意：此函数在 UART 中断上下文执行，应尽快拷贝数据后返回，不要在内部
* 调用阻塞式 API（如 rs485_transmit 会切换 DE 并等待 TC）。
*/
void rs485_on_rx(uint8_t *buf, uint16_t size);
#ifdef __cplusplus
}
#endif