在
RS485總線系統
在實際應用中，RS485半雙工異步通信總線是被各研究機構廣泛應用的數據通信總路線，它往往應用在集中控制樞紐和分散控制單元之間。系統如圖1所示
在實際應用中，分散控制單元往往數量較多，分布較遠，現場存在各種干擾，可靠性不高。再加上軟硬件設計不完善，使得如何在工業應用中保證RS485的可靠性成為各研發人員的一塊心病。
在設計485通信系統時如果按照常規的電路設計，會存在以下幾點問題：
1、通信數據收發可靠性問題。
2、在多節點通信系統中，如果一個節點發生故障（死機），往往會使得整個通信系統的框架崩潰，而且給故障排查帶來困難。
3、由于現場總線上的各種高壓信號干擾，在長距離的傳輸中必須采取隔離措施，
工業現場經常要采集多點數據，
圖1 常規RS485總線主從方式接口圖
硬件設計
整個系統由主單元和多個子單元組成（圖2），主單元包括：ARM7微控制器、程序存儲器、數據存儲器、與子單元通信RS485、與主單元通信RS485、系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、系統電源和通信隔離電源。
圖2 系統框圖
主單元
ARM微控制器是主單元的核心，采用三星32位ARM7TDMI內核芯片S3C44B0，該芯片高處理速度可達76MHZ，總線開放，可外擴程序存儲器FLASH和數據存儲器SDRAM，該系統外擴了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。
子單元
子單元的微控制器使用TI的MSP430F133單片機，該單片機處理速度可達8MHz，8K字節片內FLASH存儲，256K字節片內SRAM。
電源電路
電源電路采用開關電源供電，開關電源輸入電壓范圍比較寬，輸出直流電壓5V，通過SP1117-3.3和SP1117-2.5芯片輸出3.3V電源。RS485需要的隔離5V電源通過DC-DC模塊得到。
總線檢測電路
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），當系統都不使用總線時，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，直到總線變低后再占領總線。
圖3 總線檢測電路
隔離485電路
使用ADI的ADM2483芯片進行接口電平轉換（圖4），該芯片屬于隔離485，雙電源供電輸入輸出隔離。
圖4 隔離485電路
軟件設計
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進制，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。采用串行口中斷的方式接收，主機程序初始化完成后等待各從機發送信息，當主機接收到*個字節后，判斷該字節是否為設備號，如果不是設備號，接收個數清零，如果是設備號繼續接收第二個字節；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個字節后，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串口實現。當主機接收到從機信息后，進行數據的處理，發現從單元信息發生變化，主機準備把從機信息發送到上位機，首先重新初始化發送緩沖區，然后通過中斷的方式依次發送信息到上位機，發送信息包括設備號、功能碼、發送字節個數、信息字節和CRC校驗碼。
主機單元接收數據流程圖示于圖5。
