工控自動化技術文摘：提高485通訊速率的方法

　　工業現場經常要采集多點數據，模擬信號或開關信號，一般用到RS485總線，使用一主帶多從的通信方式，該種方式接線方便隻需要兩根屏蔽電纜線，通信距離遠最大可支持1500m，加深圳市天地華傑公司的中繼器（TD-109）haikeyanchangtongxinjuli，caiyongchafenxinhaofangshikangdianciganraohao。dangaifangshitongxinsudubunengtaikuai，yibancaiyongzhucongzhaohuandefangshicaijigezidanyuandeshuju，jizhudanyuanyicizhaohuangezidanyuan(見圖1)，召zhao喚huan到dao哪na個ge單dan元yuan哪na個ge單dan元yuan上shang傳chuan數shu據ju，總zong線xian的de使shi用yong權quan完wan全quan由you主zhu單dan元yuan分fen配pei，各ge子zi單dan元yuan不bu能neng擅shan自zi占zhan領ling總zong線xian。如ru果guo係xi統tong的de單dan元yuan多duo，主zhu單dan元yuan循xun環huan采cai集ji一yi周zhou的de時shi間jian就jiu很hen長chang，子zi單dan元yuan信xin息xi變bian化hua時shi不bu能neng及ji時shi發fa送song給gei主zhu單dan元yuan，導dao致zhi係xi統tong對dui突tu變bian事shi件jian的de反fan應ying處chu理li速su度du慢man。本ben文wen通tong過guo總zong線xian狀zhuang態tai檢jian測ce、從機主動上發的方式解決。

　　整個係統由主單元和多個子單元組成(圖2)，主單元包括：ARM7微控製器、程序存儲器、數據存儲器、與子單元通信RS485、與主單元通信RS485、係統電源和通信隔離電源；子單元包括：MSP430單片機、與子單元通信RS485、係統電源和通信隔離電源。

　　ARM微控製器是主單元的核心，采用三星32位ARM7TDMI內核芯片S3C44B0，該芯片最高處理速度可達76MHZ，總線開放，可外擴程序存儲器FLASH和數據存儲器SDRAM，該係統外擴了SST公司生產的39VF1601和現代生產的HY57V641620HG，2個UART串行接口，使用ADI的隔離RS485芯片ADM2483進行接口電平轉換，總線狀態檢測使用74HC125三態門芯片。

　　總線狀態檢測使用74HC125三態門芯片和單片機的兩個I/O(圖3)，當係統都不使用總線時，每個單元的74HC125都輸出高阻狀態，此時總線為低電平，當有單元要使用總線時，他首先檢測總線狀態，如果總線為低電平，該單元迅速把74HC125改為輸出狀態，此時總線變為高電平，該單元占領總線，往總線上發送數據，發送數據完成再把74HC125改為高阻狀態。如果檢測到總線是高電平，等待檢測，直到總線變低後再占領總線。

　　主機程序部分需要實現各從機上傳數據的接收、處理和上傳。主機接收子單元信息通過一個RS485串口實現，數據格式為16進製，數據位8位，1 個起始位，1個結束位，無寄偶校驗位，波特率9600bps。采cai用yong串chuan行xing口kou中zhong斷duan的de方fang式shi接jie收shou，主zhu機ji程cheng序xu初chu始shi化hua完wan成cheng後hou等deng待dai各ge從cong機ji發fa送song信xin息xi，當dang主zhu機ji接jie收shou到dao第di一yi個ge字zi節jie後hou，判pan斷duan該gai字zi節jie是shi否fou為wei設she備bei號hao，如ru果guo不bu是shi設she備bei號hao，接jie收shou個ge數shu清qing零ling，如ru果guo是shi設she備bei號hao繼ji續xu接jie收shou第di二er個ge字zi節jie；判定第二個字節是否為正確的功能碼，如果功能碼錯誤，接收個數清零重新接收，功能碼正確；接收第三個字節，該字節為從單元發送信息的字節個數x，計算從單元發送總字節個數為M=X+3+2,3個開頭字節和2個 CRC校驗碼，主機接收到M個字節後，首先判斷CRC校驗碼是否正確，錯誤舍棄所有信息，正確則把從單元的信息保存到數據區，該次接收結束，主機繼續等待接收。

信息的上傳通過一個RS232串chuan口kou實shi現xian。當dang主zhu機ji接jie收shou到dao從cong機ji信xin息xi後hou，進jin行xing數shu據ju的de處chu理li，發fa現xian從cong單dan元yuan信xin息xi發fa生sheng變bian化hua，主zhu機ji準zhun備bei把ba從cong機ji信xin息xi發fa送song到dao上shang位wei機ji，首shou先xian重zhong新xin初chu始shi化hua發fa送song緩huan衝chong區qu，然ran後hou通tong過guo中zhong斷duan的de方fang式shi依yi次ci發fa送song信xin息xi到dao上shang位wei機ji，發fa送song信xin息xi包bao括kuo設she備bei號hao、功能碼、發送字節個數、信息字節和CRC校驗碼。

　　徐龍輝所設計的係統實現了開關信號的多點監測，一個主機單元，32個從機單元，每個從機單元監測32個開關，該係統共可監測1024個開關，使用 9600bps的波特率。采用主從召換的方式，開關信號監測的反應時間一般要用20-30s，使用該種總線檢測的方式，開關信號的反應速度最慢也不超過 1s，快時隻有幾百ms，大大提高反應時間，並且由於不用時時召喚，總線數據流少，提高了總線的穩定性。