[经验]

【STM32L476 Nucleo试用体验】串行通讯实验

尹家军

2017-9-25 21:34:11

5151 串行通讯 RS232 RS485 STM32

在我们的项目需求中，有两个串口应用需求，一个是与炭氢传感器的通讯，另一个是与显示屏的通讯。鉴于此，我们需要实验串行通讯。

1、硬件设计

串行通讯一个采用RS232接口，另一个直接采用TTL方式。我们在STM32L476RG开发板中，发现USART1和USART3的输入输出端口已经引出来，所以我们使用这两个串口。

USART1_TX PA9 CN5-1

USART1_RX PA10 CN9-3

USART3_TX PC4 CN10-34

USART3_RX PC5 CN10-6

如下图红色方框中所示：

对于RS232接口我们采用了周立功RSM232模块来做实验，其推荐的连接方式如下图：

在实验过程中我们不需要这些保护措施，根据以上的分析我们可以对串口通讯做如下设计。RS232接口原理图如下：

对于单总线TTL通讯，我们采用如下原理图来实现：

2、软件设计

完成硬件连接后我们可以开始软件开发了，首先我们在STM32CubeMX中对硬件部分进行配置。其中USART1和USART3的配置如下图所示：

而后对串口部分做参数配置，波特率等按要求配置好，很简单在此不多说了。接下来编写测试代码。

static void Test_UART_Configuration(void)

{

huart1.Instance = USART1;

huart1.Init.BaudRate = 115200;

huart1.Init.WordLength =UART_WORDLENGTH_8B;

huart1.Init.StopBits =UART_STOPBITS_1;

huart1.Init.Parity =UART_PARITY_NONE;

huart1.Init.Mode =UART_MODE_TX_RX;

huart1.Init.HwFlowCtl =UART_HWCONTROL_NONE;

huart1.Init.OverSampling =UART_OVERSAMPLING_16;

if (HAL_UART_Init(&huart1) !=HAL_OK)

{

Error_Handler();

}

定义一个简单的类Modbus通讯协议，采用中断方式来实现数据接收。中断处理函数如下：

voidUSART1_ReceiveDataHandle(void)

{

if(ozonatorRxLength>=RETURNING_DATA_LENGTH)

{

ozonatorRxLength=0;

}

/*接收寄存器为空,等待字节被对应的串口完全接收*/

if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart1,UART_FLAG_RXNE)!=RESET)

{

uint8_t rData;

/*获取接收到的字节*/

HAL_UART_Receive(&huart1,&rData,1,1000);

TestRxBuffer[ozonatorRxLength++] = rData;

}

对接收到的信息进行解析，并根据请求命令完成放回信息的编码并回传。

/*解析接收到的信息，并返回合成的回复信息和信息的字节长度，通过回调函数*/

uint16_t ParsingMasterAccessCommand(uint8_t *receivedMessage,uint8_t*respondBytes,uint16_t rxLength)

{

uint16_t respondLength=0;

/*判断是否是本站，如不是不处理*/

uint8_tslaveAddress=*receivedMessage;

if(slaveAddress!=StationAddress)

{

return 0;

}

/*判断功能码是否有误*/

FunctionCodefc=(FunctionCode)(*(receivedMessage+1));

if(CheckFunctionCode(fc)!=MB_OK)

{

return 0;

}

/*信息校验，如不正确则为错误信息不用处理*/

uint16_t dataLength=8;

if((fc==WriteMultipleCoil)||(fc==WriteMultipleRegister))

{

dataLength=(uint16_t)(*(receivedMessage+6))+9;

if(rxLength尚未接收完整

{

return 65535;

}

boolchechMessageNoError=CheckRTUMessageIntegrity(receivedMessage,dataLength);

if(!chechMessageNoError)

{

return 0;

}

uint16_tstartAddress=(uint16_t)(*(receivedMessage+2));

startAddress=(startAddress<<8)+(uint16_t)(*(receivedMessage+3));

uint16_tquantity=(uint16_t)(*(receivedMessage+4));

quantity=(quantity<<8)+(uint16_t)(*(receivedMessage+5));

uint8_tindex=(fc>0x08)?(fc-0x09):(fc-0x01);

respondLength=HandleMasterCommand[index](startAddress,quantity,receivedMessage,respondBytes);

return respondLength;

}

3、测试结果

通过USB转RS232接口的模块接入电脑通过AccessPort和串口出手来对通讯进行测试。下图是在AccessPort中监控到的数据收发状态：

下图是在串口助手中发送命令及接收反馈的截图：

串口通讯方式测试完成，完全能符合我们的要求。

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