wandering1/STM32F4-Base
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关键芯片都驱动，且测试成功

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wandering1
2026-07-18 16:09:06 +08:00
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133
Drivers/BSP/RS485/rs485.c Normal file
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@@ -0,0 +1,133 @@
/*
* 模块名称：RS-485 半双工通信驱动
* 模块功能：RS-485 半双工通信驱动实现，核心要点：
* 1. 发送前拉高 DE（切换到发送态）
* 2. HAL_UART_Transmit 内部已等待 TC（发送完成）标志
* 3. 发送完毕后拉低 DE（切回接收态）
* 4. 使用 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT 实现变长帧接收
* 参考：ST AN3070 应用笔记、controllerstech.com RS485 教程
* 适用平台：STM32F4 系列
* 作者：王建锋
* 创建日期：2026-07-18
* 修改记录：
* 2026-07-18 王建锋 创建初始版本
*/
#include "rs485.h"
/*
* 内部辅助宏 - 方向控制
*/
#define RS485_DIR_TX(h) HAL_GPIO_WritePin((h)->dir_port, (h)->dir_pin, GPIO_PIN_SET)
#define RS485_DIR_RX(h) HAL_GPIO_WritePin((h)->dir_port, (h)->dir_pin, GPIO_PIN_RESET)
/*
* 公共函数实现
*/
/*
* 函数功能：初始化 RS-485 句柄
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* huart - UART 外设句柄
* dir_port - DE 引脚 GPIO 端口
* dir_pin - DE 引脚 GPIO 编号
* 返回值：无
* 限定条件：UART 和 GPIO 须先由 CubeMX 完成初始化
* 函数说明：初始化后立即将 DE 拉低，使 RS-485 收发器处于接收状态
*/
void rs485_init(rs485_handle_t *handle,
UART_HandleTypeDef *huart,
GPIO_TypeDef *dir_port,
uint16_t dir_pin)
{
handle->huart = huart;
handle->dir_port = dir_port;
handle->dir_pin = dir_pin;
handle->rx_size = 0;
/* 默认进入接收状态 */
RS485_DIR_RX(handle);
}
/*
* 函数功能：阻塞方式发送数据
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* data - 待发送数据缓冲区
* len - 待发送字节数
* timeout - 发送超时（ms），传 0 使用默认值
* 返回值：HAL_OK / HAL_TIMEOUT / HAL_ERROR
* 限定条件：须在主循环或 RTOS 任务中调用，不可在 UART 中断中调用
* 函数说明：
* 时序：DE=HIGH → UART 发送 N 字节 → 等 TC → DE=LOW
* HAL_UART_Transmit 内部会等待 TXE（发送寄存器空）逐字节搬数据，
* 最后还会等待 TC（发送完成）标志，确保最后一字节的停止位已移出。
* 因此返回后再拉低 DE 是安全的
*/
HAL_StatusTypeDef rs485_transmit(rs485_handle_t *handle,
const uint8_t *data,
uint16_t len,
uint32_t timeout)
{
HAL_StatusTypeDef status;
if (timeout == 0U) {
timeout = RS485_TIMEOUT_DEFAULT;
}
/* 1. 切换到发送状态 */
RS485_DIR_TX(handle);
/* 2. 阻塞发送（内部等待 TC） */
status = HAL_UART_Transmit(handle->huart,
(uint8_t *)data,
len,
timeout);
/* 3. 发送完毕或超时，切回接收状态 */
RS485_DIR_RX(handle);
return status;
}
/*
* 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 - 缓冲区最大容量
* 返回值：HAL_OK / HAL_ERROR
* 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。
* 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。
* 用户须在该回调中重新调用本函数重新开启接收
*/
HAL_StatusTypeDef rs485_receive_start(rs485_handle_t *handle,
uint8_t *buf,
uint16_t buf_size)
{
handle->rx_size = 0;
return HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_IT(handle->huart, buf, buf_size);
}
/*
* 函数功能：缓存最近一次接收的字节数
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* size - 本次接收到的字节数
* 返回值：无
* 限定条件：须在 HAL_UARTEx_RxEventCallback 中调用
*/
void rs485_rx_set_size(rs485_handle_t *handle, uint16_t size)
{
handle->rx_size = size;
}
/*
* 函数功能：获取最近一次接收的字节数
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* 返回值：字节数
*/
uint16_t rs485_rx_get_size(const rs485_handle_t *handle)
{
return handle->rx_size;
}

110
Drivers/BSP/RS485/rs485.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,110 @@
/*
* 模块名称：RS-485 半双工通信驱动
* 模块功能：RS-485 半双工通信驱动，封装任意 UART 外设实现 485 方向控制，
* 提供阻塞发送、中断接收（IDLE 空闲帧检测）、DMA 发送等功能。
* 参考 ST AN3070 应用笔记《IO-Link master: USART communication》
* 及 controllerstech.com RS485 教程
* 适用平台：STM32F4 系列
* 作者：王建锋
* 创建日期：2026-07-18
* 修改记录：
* 2026-07-18 王建锋 创建初始版本
*/
#ifndef __RS485_H
#define __RS485_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#include "main.h"
/*
* 常量定义
*/
#define RS485_TIMEOUT_DEFAULT 1000U /* 默认发送超时（ms） */
/*
* RS-485 句柄结构体
* 将任意 UART + 任意 GPIO 组合绑定为一个 RS-485 半双工通信实例
*/
typedef struct {
UART_HandleTypeDef *huart; /* UART 外设句柄 */
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 */
} rs485_handle_t;
/*
* 公共函数声明
*/
/*
* 函数功能：初始化 RS-485 句柄，绑定 UART 和方向控制引脚
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* huart - UART 外设句柄指针（已由 CubeMX 初始化）
* dir_port - 方向控制 GPIO 端口（如 GPIOD）
* 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）
*/
void rs485_init(rs485_handle_t *handle,
UART_HandleTypeDef *huart,
GPIO_TypeDef *dir_port,
uint16_t dir_pin);
/*
* 函数功能：阻塞方式发送数据
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* data - 待发送数据缓冲区
* len - 待发送字节数
* timeout - 发送超时（ms），传 0 使用 RS485_TIMEOUT_DEFAULT
* 返回值：HAL_OK / HAL_TIMEOUT / HAL_ERROR
* 限定条件：在主循环或任务中调用，不可在 UART 中断中调用
* 函数说明：发送前自动拉高 DE，发送完成后等待 TC 标志再拉低 DE，
* 确保最后一字节完全移出后再切换到接收状态
*/
HAL_StatusTypeDef rs485_transmit(rs485_handle_t *handle,
const uint8_t *data,
uint16_t len,
uint32_t timeout);
/*
* 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
* 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
*/
HAL_StatusTypeDef rs485_receive_start(rs485_handle_t *handle,
uint8_t *buf,
uint16_t buf_size);
/*
* 函数功能：将 RS-485 句柄与 HAL 回调关联
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* 返回值：无
* 限定条件：须在 HAL_UART_RxCpltCallback / HAL_UARTEx_RxEventCallback 中调用
* 函数说明：将 HAL 回调中接收到的数据大小回写到句柄的 rx_size 字段
*/
void rs485_rx_set_size(rs485_handle_t *handle, uint16_t size);
/*
* 函数功能：获取最近一次接收的字节数
* 入口参数：handle - RS-485 句柄指针
* 返回值：最近一次接收的字节数
* 限定条件：须在 HAL_UARTEx_RxEventCallback 触发后调用
*/
uint16_t rs485_rx_get_size(const rs485_handle_t *handle);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __RS485_H */