管理驱动器使能信号以使用STM32™的 USART 进行 RS-485 和 IO-Link 通信
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前言

# k. C' A7 M  U9 T7 R4 QRS-485 和 IO-Link 为半双工通信协议，它们为工业网络中物理层的实施提供了便捷的途径。
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5 V4 R( K2 l" a$ m% i! C+ H, K- b2 ^STM32F10x 支持多达 5 个 UART 接口并可实现快速 DMA 传输和低中断延迟，符合 RS-485和 IO-Link 时序规范。

本应用笔记旨在提供两种方法测量 DE 信号（驱动器使能）的切换时序，并管理该信号在RS-485 和 IO-Link 中的主器件发送。

本应用笔记分为三部分：
● 首先介绍 DE 信号时序之所以重要的原因
4 w- j* y# s# A" q; \% s2 }● 然后说明两种管理 DE 信号的方法
/ Z( Y* p3 U6 F$ Q5 C4 o  s/ K% n% C● 最后给出不同的 DE 信号切换时间测量结果

1 DE 信号时序限制
8 f; t5 \8 q' M, A
对于 RS-485 和 IO-Link 等串行半双工通信协议而言，主器件需要生成方向信号来控制收发器 (PHY)。该信号会通知 PHY 必须以发送模式还是以接收模式动作。

这种控制的时序特别重要，特别是从发送模式切换到接收模式时，应用必须确保器件在另一个实体发送数据前已处于接收模式。
5 Z! j7 \0 Q2 p5 R  O- b) \. `6 N. E
主器件必须在一个位的时间内释放 Tx/Rx 线路，否则会与从器件的响应发生冲突。因此，在主器件发送最后一个字节的最后一位后，DE 信号必须在一个位的时间内从高电平切换到低电平。

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主器件应能够确保 DE 信号的时序（由 RS-485 和 IO-Link 规范规定）。通过 GPIO 可管理DE 信号。

请注意，在本应用笔记中，虽然 DE 信号仿真使用的是 GPIO 端口 C 的引脚 6 (PC6)，但实际上可以使用任何 GPIO。

% y+ Y( r$ P  c8 G2 DE 信号管理方法说明

本部分将提供两种控制 DE 信号并在 USART 发送和接收模式间进行切换的方法。

. ?- y: j2 R. L# ?, x第一种方法使用两个中断：DMA 的发送完成中断和 USART 的发送完成中断。
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7 m) S7 `2 X6 \3 b9 Z1 m% }第二种方法使用两个 USART 中断：发送完成中断和发送缓冲器清空中断。
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& G3 Z4 ]$ o0 T2 h  T/ a8 y2.1 使用 DMA 中断的方法
2 @. a# r: A6 V: A6 f8 E& d- K. S0 b
6 q7 v* ~4 V$ n. T8 C6 q3 y在此方法中，DMA 将全程管理数据缓冲器的数据发送。它会将数据缓冲器中的数据持续发送给 USART 数据寄存器，直到 DMA 计数器的读数为 0。如果发生 DMA 发送完成中断，则使能 USART 发送完成中断。在此中断中，将 DE 引脚设置为低电平。
8 E8 a+ q$ {4 a1 g7 _# D
DE 信号会在使能 DMA 传输前设为高电平。

图 2 显示使用 DMA 发送完成中断管理 DE 信号的示例。

2.2 使用 USART

中断的方法使用 USART 的发送完成中断可以将 DE 引脚变为低电平，从而通知从器件发送响应。另外，还可使用发送数据寄存器清空中断将此引脚变为高电平，通知从器件主器件即将发送数据。图 3 显示使用 USART 中断管理 DE 信号的示例。

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发送第一个字节前应将 DE 引脚拉升为高电平。发送最后一个字节的最后一位后将其变为低电平。这可以通过在发送最后一个字节时使能 TC 中断来实现。下一次发生发送完成中断时会将 DE 引脚变为低电平。

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