MCU中RS485接口设计

RS485接口具有抗干扰性强，适合长距离传输和多站点通讯等特点，因此在工业控制中被普遍使用。MCU只有UART接口，如果需要使用RS485通讯，需要外面加一个Transceiver。由于RS485工作在半双工模式，因此发送和接收的方向切换是设计过程中的一个重要问题。通常的接口电路有以下三种：
1)第一种方式是将MCU的UART TXD端通过控制三极管进行信号反转，然后接到Transceiver的输出使能端DE和接收使能端RE，并将Transceiver的A端接上拉电阻，B端接下拉电阻。电路图如下图所示：

该电路的控制原理是：默认情况下UART TXD为1，这时Transceiver的输出使能端DE和接收使能端RE为0，Transceiver工作在接收状态。当UART有信号输出时，TXD 首先会有一个低电平产生（起始位），这时Transceiver的输出使能端DE和接收使能端RE为1，Transceiver切换到发送状态，这时会把这个低电平发送出去。看到这里你肯定会有一个疑问，当发送的数据位为高电平时该如何发送出去呢？
由Transceiver的发送真值表可以看出，在发送过程如果DE变为0，那么输出时高阻态，因为这里在A、B端加了上拉和下拉电阻，所以这时输出为高电平。

该设计使得RS-485芯片的方向切换不需要在软件里做任何处理，减轻了软件调试的工作量，不过在硬件上需要在A、B端加上拉和下拉电阻。
2) 另外一种更常用的方式是通过MCU的GPIO去控制DE和RE

这种方法需要在软件中去控制GPIO的高低电平变化。当需要发送时控制GPIO为高电平，当需要接收时控制GPIO为低电平。
3)还有一种比较好的方法是通过UART的RTS引脚来控制DE和RE，当然这种方法的前提是MCU 的UART硬件流控功能才可以。Cortex-M4内核Kinetis MCU才具有。

这种方法的好处是在使用UART进行数据发送时它会自动产生流控信号。
在使用这个功能时在初始化时将UARTx_MODEM的TXRTSE设置为1，
TXRTSE置位0（默认就是0，可不设置）


之后在发送数据时会自动产生高电平，数据发送完变为电平，变为接收状态。
下图是我在实际使用过程中抓取到波形图。

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