总线技术实验报告

《总线技术与应用》

实验报告

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班级：

姓名：

学号：

课程名称：总线技术与应用

实验题目：RS485总线扩展实验指导教师：

班级：学号：学生姓名：

一、实验目的和任务

（1）学习RS485总线系统的连接方法

（2）掌握RS485总线系统应用层协议的设计方法

（3）任务：

①进行各节点ADC的数据周期读取；

②进行LED灯闪烁同步控制：在主机上通过按键（按向右键）切换LED等显示，

底层同步进行LED灯显示切换；

③进行数字温度模块的数据周期读取，通过主机上通过按键（按向上键）切换温

度在数码管显示；

④主机通过向上键进行模式切换（共三种功能，顺序分别为LED显示功能、ADC

功能、温度功能）；

⑤主机通过左、下、右按键选择从节点选择（A（2）、B（3）、C（4）），返回ADC

值或温度值；

⑥主机数码管第一个显示节点号（A（2）、B（3）、C（4）），后面显示电压值或温

度值；

⑦主机通过左、下、右按键选择从节点选择（A（2）、B（3）、C（4）），使LED闪

烁，数码显示第一个数字显示节点号（A（2）、B（3）、C（4）），其他三个数字显

示LED。

二、实验内容及原理

1、实验前准备

（1）安装好Keil工程软件；

（2）安装好USB/RS485转换器驱动；

（3）安装好串口调试助手；

2、RS485概述

RS485采用差分信号幅逻辑，+2V~+6V表示“0”，-6V~-2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。

起始位：为信号0，占1位；

数据位：可以使5、6、7、8位，传输室低位在先，高位在后；

校验位：1位奇偶校验码（可不选）；

停止位：用信号1表示字节结束，可以是1位、1.5位或2位；

空闲位：为信号1；

由于RS485总线只定义了物理层与数据链路层的一部分，因此一般需要自定义应用层协议。应用层协议一般包括同步字节、地址信息、功能信息、数据信息、校验信息。

3、RS485总线协议

三、实验步骤及源代码

1、实验步骤

（1）连线：将5V/2A电源线与各节点基板连接好，并将J-link仿真器及USB接口线与试验箱CPU板与电脑连接好；

（2）按《实验平台使用说明》中“第3章标准程序验证”对实验基板进行验证；

（3）双击打开实验程序文件夹“..\4_实验程序\总线类扩展实验\RS485从节点（ADC+LED）v5\”中的Template.uvprojx，点击Build按钮，编译程序；编译成功后，从机基板

上电，点击Load按钮下载程序；（在下载前，需要在程序中对从机地址进行确认）（4）双击打开实验程序文件夹“..\4_实验程序\总线类扩展实验\RS485主节点通信程序_v5\\”中的Template.uvprojx，点击Build按钮，编译程序；编译成功后，主机基

板上电，点击Load按钮下载程序；（在下载前，需要在程序中对主机地址进行确

认）

（5）下载成功后，进入测试；

①主机通过向上键进行模式切换（共三种功能，顺序分别为LED显示功能、ADC

功能、温度功能）；可以观察到4位LED数码管提示字符变化。

②进入温度功能，主机通过左、下、右按键选择从节点选择（A（2）、B（3）、C（4）），

返回ADC值或温度值。

③进入ADC测试功能，主机数码管第一个数字显示节点号（A（2）、B（3）、C（4）），

后面显示电压值或温度值。

④进入LED显示功能，主机通过左、下、右按键选择从节点选择（A（2）、B（3）、

C（4）），使LED灯闪烁，数码显示管第一个数字显示节点号（A（2）、B（3）、D

（4）），其他三个数字显示LED；

⑤在上述通讯过程中，使用USB/RS485转换器对实验过程进行记录，对实验数据

进行分析；

（6）扩展实验

①将通讯速率不断提高，看什么速率情况下通讯会失败？

提示：通过修改语句RS485_Init（9600）；中的参数实现。

②试讨论协议中哪些字段不是必须的，对协议如何进行优化？

③在通讯速率为9600bps情况下，如果ADC读取周期为10ms能否正常通讯？

④能否设置两个主站，同时获取数据？

2、源代码

（1）RS485 从节点（ADC+LED）

#include "system.h"

#include "SysTick.h"

#include "led.h"

#include "usart.h"

#include "rs485.h"

#include "adc.h"

#include "ds18b20.h"

#include "TM1637.h"

#include "application.h"

/******************************************************************************* * 函数名: main

* 函数功能: 主函数

* 输入: 无

* 输出: 无

*******************************************************************************/ int main()

{

u8 ii=0;

u8 curMode;

u8 oldMode;

u8 loopCount;

float fValue;

for(ii=0;ii<3;ii++) //对初始化函数进行三遍初始化

{

SysTick_Init(168);

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组分2组

LED_Init();

ADCx_Init();

//USART1_Init(9600);

RS485_Init(9600);

TM1637_Init();

while(DS18B20_Init())

{

TM1637_DispOneChar(TM1637_POS_1000,'E');

TM1637_DispOneChar(TM1637_POS_1000,'R');

TM1637_DispOneChar(TM1637_POS_1000,'0');

TM1637_DispOneChar(TM1637_POS_1000,'1');

delay_ms(500);

}