stm32 USART rs485 rs232

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前题：

　　前段时间，在公司调试了一个项目，很简单，但对于初学的我来说，有点难。经过一周多两周的时间，刻骨铭心，深深的印入我的脑海，特此整理---那就是关于串口的那些事儿。串口那一堆的事儿，总是和rs485，usart，uart，rs232，rs422搞在一起，最后是你中有我，我中有你。如果说，会配置usart，但是不会配合rs485，在现实中基本会被笑话--而自己，就闹过这样的笑话，也被别人笑过。

一、rs485

　　rs485，维基百科又称呼它为EIA-485。数据在其上流动的能量来源于缆线两端的电压差，就像高处的水留向低处一般。最早是采用双线制，一收一发，半双工模式，并且在收发转换的时候需要控制方向进行设定，这等同于安保科的呼呼机：按下按钮--说话；松开按钮--接听。<ps：如果收发转换不进行方向设定，那么收发不能成功>

　　rs485规定：高电平一端为逻辑1，低电平一端是逻辑0；两端的电压差最小为0.2V以上时有效，if (差值 <= 12V  || 差值 >= -7V) {接收端会认为是有效的}。

　　rs485没有定义数据协议，适用于广域网和一发多收的通信链路；点对点网络中，线型，总线型，不能是星型，环型网络；行大面积长距离传输（超过4000英尺，1200米）；一般都需要配备2个终端电阻，保护信号的正确纯净。

　　另外，一般说rs485是半双工模式，但这不是绝对的---用四线时可以和EIA-422一样实现全双工。

下图为rs485通信模块的一个芯片，也是我公司使用的，sp485：

ps：其中8为电源，5为接地，A为收数据端，B为发数据端，而内部的结构，决定了二线制的rs485为半双工模式；1脚和4脚相对于A和B进行数据的收发；2和3，可以焊接到一起，进行rs485收发方向的控制。

二、rs422

　　一说rs485，于是就几乎马上带出rs422，维基百科又名EIA-422。何为rs422？感觉其实就是两个rs485拼起来的；采用4线，全双工，差分传输，多点通信的数据传输协议；通常用途是作为RS-232的扩展。在网上摘到的rs422设计图如下：<也感谢提供图的作者>

三、rs232

　　rs232，维基百科又名EIA232；第一次听说它，总是把它想成了rs485那么简单，传输数据也应该学rs485那样。等看过了它的真正实现原理，突然发现，它其实最像<或者说就是>usart、uart！

　　最常用的编码格式是异步起停（asynchronous start-stop）格式，它使用一个起始比特后面紧跟7或8 个数据比特（bit），然后是可选的奇偶校验比特，最后是一或两个停止比特。

　　定义了逻辑一和逻辑零电压级数，以及标准的传输速率和连接器类型。信号大小在正的和负的3－15v之间；RS-232规定接近零的电平是无效的，逻辑一规定为负电平；有效负电平的信号状态称为传号marking，它的功能意义为OFF，逻辑零规定为正电平，有效正电平的信号状态称为空号spacing，它的功能意义为ON。

下图是其定义图<来自网络，感谢提供者！>

四、usart<简称串口了>

　　这个是部分应该是自己详细总结的地方。也是上面种种的基础。

　　1、我所理解的usart数据传输的方式，一份数据<一个字节>，经过usart打包处理后，传输给对方的usart，然后经过对方的usart解包处理后，把这个数据送达到目的地，等同于现实中的快递。而这个打包的过程，就是在该数据的前面加上起始位，在后面加上校验位和终止位等东西，然后一并通过缆线传送到对方--快递也是一样的，东西经过快递员打包后，连着包裹，一块儿送达到别人家。而用户要传送的这份数据为一个字节<8bit，也有需要的定义成了9bit>。而缆线可不管你是多少，它就只是按010110的传送过去了。<这点是自己开始想不明白的地方：为啥usart一次只能穿送一个字节，但是数据量却是11位？>

　　2、串口属性的理解<波特率，校验值，停止位，起始位的配置>：还是以快递为理解，显示中投寄物品，都需要写明是走航空运输还是普通运输，是加急快递还是普通邮寄，是否需要保单等等信息；而usart串口一样的，只有双方的串口属性相同，它们传输的数据才会正确。

　　3、串口的通信方式：轮询--不停的去看，去查看来数据没、数据发送出去了没；中断，数据操作完成给cpu一个中断信号。DMA---大量数据的移动，不经过cpu的干预，只是注意要配置好DMA数据操作的方向。

　　4、串口的使用：很简单，首先你得按照对方串口属性，给己方串口配置成相同属性；然后使能。如果是采用中断方式通信，可千万别忘记了开中断。

　　5、对串口数据的提取或者将大量数据存放进串口，然后往外发送--有时候需要对串口数据进行人工处理：比如我的工作就是干这事儿。一个方法是，定义一个接收缓冲区，比如 RxBuf[256],采用中断方式接收数据，那么接收中断来一次，则往该缓冲区存放一个字节的数据；然后再从该缓冲区把数据读到某个地方去进行处理--注意，从缓冲区读数据的时候要关闭接收中断，读操作完成后再使能接收中断。发送数据时则相反而已。另外一个方式是，直接在接收中断操作函数里面就把接收到的数据进行处理，这样可以精简一定量的代码，但是得依照实际情况而定。

　　6、串口、rs485、stm32的GPIO口，它们都是连在一起的。属于串联格式。串口挂在GPIO口上，那是为了节省I/O的原则，这也是stm32设计的一大亮点。下图附上我公司相关电路图部分截图，相关实现代码放在下一篇日志里了。

               

其中U2为stm32最核心的那个东东。最后再次提醒：使用rs485，切记切记设定485的控制方向，也就是图中的rs485 DIR；通过在GPIO上的控制<rs485DIR <--> USART2 DIR <--> PA1>，至于74HCT244D没多大影响的，485的数据到串口上，可以无视该芯片了。