RS-485的多機通信方案探究
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3．4．1 數據混亂
上述方法存在數據混亂的隱患。如果網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)與終端節點(diǎn)通信過(guò)程都是用N個(gè)字節進(jìn)行，那么不會(huì )出現數據紊亂問(wèn)題。但若假設網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)發(fā)送命令用N個(gè)字節，而終端節點(diǎn)向網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)回復數據時(shí)，用M(M>N)個(gè)字節，此時(shí)總線(xiàn)上的其他終端節點(diǎn)都會(huì )收到這M個(gè)字節。此時(shí)，會(huì )認為是網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)發(fā)出的，所以只解析前N個(gè)字節的數據，那么在FIFO中就剩下了(M—N)個(gè)字節，即此時(shí)FIFO中并不為空。若網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)此時(shí)再與其他任意一個(gè)終端節點(diǎn)通信時(shí)，程序會(huì )默認先讀出殘留的(M—N)個(gè)字節數據，就會(huì )造成數據紊亂，網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)再難與其他節點(diǎn)正常通信。
解決方法是在每次有數據進(jìn)入FIFO中后，觸發(fā)中斷，將所有的數據都讀出，而只解析前N個(gè)字節。因為在整個(gè)RS-485系統中，只有網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)才能與終端節點(diǎn)通信，各個(gè)終端節點(diǎn)之間不可以通信，而網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)與終端節點(diǎn)通信是N個(gè)字節。一次讀空FIFO的目的就是清空FIFO中的無(wú)效數據。
3．4．2 改進(jìn)型RS-485協(xié)議
RS-485通信的最大缺點(diǎn)就是主從式的通信方式，從機只有在收到主機的命令后才可以與之通信。而CAN總線(xiàn)的每個(gè)節點(diǎn)可以在任意時(shí)刻接收和發(fā)送數據，通過(guò)其仲裁體制，避免數據沖突，但是CAN總線(xiàn)的成本相對較高，對于實(shí)時(shí)性和安全性要求不高的場(chǎng)合，不適宜用CAN總線(xiàn)通信。
借鑒CSMA／CD協(xié)議，本文提出改進(jìn)型的通信方式。設置全局變量nesting，如果進(jìn)入一次RS-485中斷，則nesting加1。在終端需要向網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)發(fā)送數據時(shí)，置nesting為0，延遲(address×10)ms；如果總線(xiàn)上沒(méi)有數據通信，nesting為0，此時(shí)節點(diǎn)可以主動(dòng)向網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)發(fā)送數據；否則，表示總線(xiàn)上繁忙，則繼續延遲(address)ms。
嘗試K次，K的大小根據用戶(hù)需求設定。若此終端節點(diǎn)已經(jīng)在網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)的輪詢(xún)范圍之內，終端向網(wǎng)關(guān)發(fā)送的數據為緊急事件包，則K的值應該盡量??；若主動(dòng)發(fā)送失敗，可以等待節點(diǎn)被輪詢(xún)之時(shí)，再將此數據發(fā)送出去。若此終端節點(diǎn)不在網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)的輪詢(xún)范圍之內，是新加入的節點(diǎn)，則主動(dòng)發(fā)送信息的目的是告訴網(wǎng)關(guān)，自己是新節點(diǎn)，需要加入總線(xiàn)系統中，此時(shí)K值應該盡量大，以保證新節點(diǎn)能夠不在上位機的協(xié)助下，自動(dòng)地加入總線(xiàn)系統中，提高系統的靈活性。終端發(fā)送流程圖如5所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/153643.htm
網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)不能輪循完一遍之后，又立即進(jìn)行下一次輪詢(xún)。這樣，總線(xiàn)上一直都會(huì )是忙碌狀態(tài)。網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)必須在輪詢(xún)完一次之后，暫停L秒，這個(gè)空隙時(shí)間就是留給終端主動(dòng)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送數據。L不宜過(guò)大，否則會(huì )大大降低系統整體效率，L的選取與系統共有多少終端節點(diǎn)且每個(gè)終端節點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)通信時(shí)間有關(guān)。
使用普通模式進(jìn)行通信，優(yōu)點(diǎn)是RS-485通信應用靈活，可以支持更多的節點(diǎn)掛載在總線(xiàn)上；可以改進(jìn)RS-485通信方式，自動(dòng)地址識別模式無(wú)法監聽(tīng)總線(xiàn)是否繁忙。缺點(diǎn)是各個(gè)節點(diǎn)的工作量增大，將頻繁解析指令，系統整體效率降低。
結語(yǔ)
在使用RS-485方式通信時(shí)，選取哪種方式進(jìn)行通信，需要根據不同場(chǎng)合而定。傳統的自動(dòng)地址識別模式，適用于嚴格的主從通信系統，可靠性高，系統整體效率高；而普通模式靈活性較好，但是系統整體效率會(huì )降低。所以，要因地制宜，選擇當前場(chǎng)合最適合的方式。
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