基于RS485的PC與ARM之間文件傳輸的實(shí)現

　　1. 引言

　　在產(chǎn)業(yè)控制場(chǎng)合中，常會(huì )要求通過(guò)PC向嵌進(jìn)式微機傳輸圖片文件、數據文件等。RS485由于價(jià)格便宜、操縱簡(jiǎn)單、使用者可以隨意編寫(xiě)應用協(xié)議等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應用在中等長(cháng)間隔的控制通訊中。因此，利用RS485實(shí)現PC到嵌進(jìn)式系統的文件傳輸，十分具有現實(shí)意義。

　　本文以基于ARM9的三星S3C2410A為嵌進(jìn)式微處理器，嵌進(jìn)式Linux為嵌進(jìn)式操縱系統搭建一個(gè)嵌進(jìn)式系統，成功實(shí)現了PC通過(guò)RS485向嵌進(jìn)式系統傳輸文件。

　　2. RS485接口先容

　　RS485是一種多點(diǎn)、雙向、平衡傳輸規范，被命名為T(mén)IA/EIA-485-A標準。

　　RS485由RS232發(fā)展而來(lái)，它改進(jìn)了RS232通訊間隔短、速率低的缺點(diǎn)。RS485是一種平衡通訊接口，傳輸速率最高可達10Mbit/s，最大傳輸間隔約為1219m，并答應在一條平衡總線(xiàn)上連接最多32個(gè)設備。RS485的共模輸出電壓是-7V~+12V[5]。

　　3. 硬件設計

　　本文采用FriendlyARM公司的Nano2410V2核心板作為中心處理器模塊，并配以外圍電路。Nano2410V2核心板以S3C2410A為CPU[1]。

　　把S3C2410A的UART0分配給RS485總線(xiàn)，由芯片MAX485完成TTL到差分信號的轉換，RS485方向控制線(xiàn)占用GPB2，如圖1所示[2]。

　　圖1 硬件連線(xiàn)圖

　　PC上使用RS232/RS485轉換器，完成RS232到RS485的轉換。

　　4. RS485驅動(dòng)程序

　　RS485標準只對接口的電氣特性作出規定，而不涉及插件、電纜或協(xié)議[5]。因此，在Linux下使用RS485接口，可借助串口驅動(dòng)程序實(shí)現。但是，RS485是半雙工的，比起RS232，需要多加一個(gè)I/O口來(lái)控制RS485的方向，該I/O口在發(fā)送數據時(shí)置高，接收數據時(shí)置低。

　　發(fā)送數據：

　　ioctl(fd485, 1, 0); //fd485：方向控制I/O口驅動(dòng)設備文件的fd

　　write(fdtty, &bufout, 1); //fdtty：串口驅動(dòng)設備文件的fd

　　delay();

　　讀取數據：

　　ioctl(fd485, 0, 0);

　　read(fdtty, &bufin, 1) ;

　　方向控制線(xiàn)的驅動(dòng)程序設計：

　　定義file_operatiONs[3][4]：

　　static struct file_operations io485_fops=

　　{

　　owner:THIS_MODULE,

　　ioctl:io485_ioctl

　　};

　　函數io485_ioctl用于設置RS485接口的方向：cmd為0時(shí)，設為輸進(jìn);cmd為1時(shí)，設為輸出[3][4]。

　　static int io485_ioctl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)

　　{

　　switch(cmd)

　　{

　　case 0:

　　case 1:

　　write_gpio_bit(GPIO_B2, cmd);

　　return 0;

　　default:

　　return -EINVAL;

　　}

　　}

　　5. 自定義數據幀格式

　　在這里數據幀格式指的是發(fā)送方發(fā)送一個(gè)文件或者接收方接收一個(gè)文件的完整過(guò)程所需要的每一個(gè)字節元素的含義[5]。

　　本文定義格式如下：

　　(1) 開(kāi)始符：標志開(kāi)始傳輸文件，1個(gè)字節。

　　(2) 文件名長(cháng)度：所傳輸文件的文件名的長(cháng)度，1個(gè)字節。

　　(3) 文件名：所傳輸文件的文件名，字節數由文件名長(cháng)度決定。

　　(4) 文件大?。核鶄鬏斘募拇笮?，4個(gè)字節。

　　(5) 文件內容：所傳輸文件的數據，字節數由文件大小決定。

　　(6) ACK：確認信號。接收方給發(fā)送方的反饋信號，表示數據接收完成，1個(gè)字節。

　　6. 程序流程

　　本文對于傳輸文件，采用的方法為：發(fā)送端打開(kāi)要傳輸的文件，讀取文件數據，然后通過(guò)串口向外發(fā)送;接收端先建立一個(gè)空文件，然后把從RS485接口讀到的內容寫(xiě)進(jìn)該文件里。

　　數據校驗：為防止文件數據在傳輸的過(guò)程中，丟失或出錯，進(jìn)行校驗是必要的。在這里，采用的校驗方法是：發(fā)送端每發(fā)送n個(gè)字節，就取1個(gè)字節作為校驗字節。該字節是前n個(gè)字節異或運算的結果;接收端每接收n個(gè)字節，就對該n個(gè)字節進(jìn)行異或運算，并把結果與校驗字節作比較，相同則傳輸繼續進(jìn)行，不同則要求發(fā)送端重新發(fā)送。

　　在本文中，ARM作為文件接收方，PC作為文件發(fā)送方，接收方程序流程圖如圖5所示，發(fā)送方的程序流程與接收方互補即可。

　　圖2 程序流程圖

　　7. 結語(yǔ)

　　通過(guò)PC向嵌進(jìn)式微機傳輸文件在嵌進(jìn)式系統應用中經(jīng)常需要。而RS485由于其突出優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用在產(chǎn)業(yè)控制中。因此通過(guò)RS485實(shí)現PC到嵌進(jìn)式系統的文件傳輸，十分具有現實(shí)意義。

　　本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：提出了一種簡(jiǎn)單的RS485驅動(dòng)程序設計方法，并以一種簡(jiǎn)單、實(shí)用、可靠的方法成功實(shí)現了PC通過(guò)RS485向ARM傳輸文件。