本發(fā)明涉及一種rs485收發(fā)方向切換方法及裝置，屬于通信。

背景技術(shù)：

1、rs485是一種半雙工通用異步收發(fā)器，任意時(shí)刻只能處于發(fā)送或接收一種狀態(tài)，在對(duì)外發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)需要先將rs485轉(zhuǎn)換為發(fā)送器狀態(tài)才能發(fā)送數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)時(shí)需要先將rs485轉(zhuǎn)換為接收器狀態(tài)才能接收數(shù)據(jù)。狀態(tài)轉(zhuǎn)換可采用硬件和軟件兩種方式實(shí)現(xiàn)，硬件方式會(huì)考慮到硬件的驅(qū)動(dòng)能力和成本控制，某些應(yīng)用場(chǎng)合并不適用硬件方式，而市面上大部分內(nèi)置rs485的產(chǎn)品基本都采用軟件方式，該方式通過軟件控制rs485的方向引腳電平實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。

2、軟件上rs485狀態(tài)的轉(zhuǎn)換是通過控制方向引腳電平實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)控制方向引腳為高電平時(shí)，rs485轉(zhuǎn)換為發(fā)送器狀態(tài)，然后延遲一定時(shí)間以保證硬件有足夠的時(shí)間完成切換；當(dāng)發(fā)送完數(shù)據(jù)后也需要延時(shí)以保證數(shù)據(jù)能完整發(fā)送出去，然后拉低控制方向引腳電平將rs485轉(zhuǎn)換為接收器狀態(tài)，在實(shí)現(xiàn)rs485狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，如果延時(shí)不合理，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟包或串口卡頓的問題，影響串口正常通信；還會(huì)頻繁循環(huán)查詢硬件發(fā)送完成標(biāo)志，這樣會(huì)占用大量的cpu處理時(shí)間，導(dǎo)致系統(tǒng)cpu占有率較高，影響操作系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能。

3、公布號(hào)為cn112713910a的發(fā)明專利文件公開了一種rs485收發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。該方法基于通過控制rs485為發(fā)送狀態(tài)，并啟動(dòng)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)周期根據(jù)rs485的當(dāng)前波特率計(jì)算得到，當(dāng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，控制rs485為接收器狀態(tài)。但是rs485的波特率受環(huán)境因素、傳輸距離和電纜質(zhì)量等因素的影響會(huì)導(dǎo)致rs485的波特率不是特別精確，這樣就會(huì)導(dǎo)致該專利方案中的計(jì)時(shí)周期的偏差，從而也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟包或串口卡頓的問題，影響串口正常通信。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種rs485收發(fā)方向切換方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中rs485狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，延時(shí)設(shè)置不合理導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟包或串口卡頓，及頻繁循環(huán)查詢硬件發(fā)送完成標(biāo)志導(dǎo)致的系統(tǒng)cpu占有率較高的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：

3、本發(fā)明的一種rs485收發(fā)方向切換方法，包括如下步驟：

4、1)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，調(diào)高數(shù)據(jù)發(fā)送調(diào)用者的優(yōu)先級(jí)；將rs485收發(fā)管腳切換到發(fā)送狀態(tài)；

5、將數(shù)據(jù)拷貝到緩沖區(qū)；

6、2)使能thr發(fā)送保持寄存器空中斷，完成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送；

7、3)查詢硬件是否發(fā)送完成，若所述硬件已發(fā)送完成，則切換所述rs485收發(fā)管腳到接收狀態(tài)，恢復(fù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送調(diào)用者的優(yōu)先級(jí)；若所述硬件沒有發(fā)送完成，則進(jìn)入休眠中斷處理；

8、4)滿足設(shè)定條件后退出所述休眠中斷處理，重復(fù)上述步驟3)，直到硬件發(fā)送完成。

9、數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序首先將數(shù)據(jù)發(fā)送模塊調(diào)用者的任務(wù)優(yōu)先調(diào)高，以保證后續(xù)休眠等待的及時(shí)喚醒；完成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送后，查詢硬件是否發(fā)送完成，若硬件發(fā)送還沒有完成，則直接進(jìn)行休眠掛起服務(wù)；通過休眠模塊來間斷性的查詢硬件是否發(fā)送數(shù)據(jù)完成，可以有效的減少或者避免數(shù)據(jù)的丟包或串口的卡頓，不會(huì)頻繁循環(huán)查詢硬件發(fā)送完成標(biāo)志，從而減少了對(duì)cpu占用的處理時(shí)間，降低了系統(tǒng)cpu占有率，提高了操作系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能。

10、進(jìn)一步地，步驟3)中，所述休眠中斷處理是設(shè)置硬件定時(shí)器中斷觸發(fā)時(shí)間，并使能定時(shí)器中斷，掛起任務(wù)等待定時(shí)器中斷事件，若所述定時(shí)器中斷事件到來則被喚醒，從而退出休眠中斷，否則繼續(xù)等待所述定時(shí)器中斷事件的到來；所述定時(shí)器中斷事件是所述硬件定時(shí)器的中斷觸發(fā)時(shí)間到后，禁止定時(shí)器中斷，喚醒所述掛起任務(wù)。

11、進(jìn)一步地，所述步驟2)中使能thr發(fā)送保持寄存器空中斷后，串口中斷處理檢測(cè)到發(fā)送保持寄存器為空時(shí)，將串口數(shù)據(jù)緩存區(qū)中數(shù)據(jù)寫入串口控制器進(jìn)行硬件發(fā)送，若緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送完成，則禁止thr發(fā)送保持寄存器空中斷，并發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空事件，所述發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空事件表示完成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送。

12、使用發(fā)送保持寄存器空中斷事件來完成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送，不需要去計(jì)算緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送所需要的時(shí)間，只需要等待中斷事件的觸發(fā)即可，方法簡(jiǎn)單有效。

13、進(jìn)一步地，所述查詢硬件包括查詢發(fā)送保持寄存器和發(fā)送移位寄存器。

14、檢查發(fā)送保持寄存器和發(fā)送移位寄存器是否為空，來判斷數(shù)據(jù)是否已真正發(fā)送完成，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)的丟包。

15、進(jìn)一步改進(jìn)，將所述硬件定時(shí)器的中斷觸發(fā)時(shí)間設(shè)置為微秒級(jí)。

16、將定時(shí)器的中斷時(shí)間間隔設(shè)置為微秒級(jí)，可以更為精確的控制查詢硬件發(fā)送數(shù)據(jù)的完成時(shí)間，減少管腳狀態(tài)切換等待的延遲時(shí)間。

17、一種rs485收發(fā)方向切換裝置，包括處理器，所述處理器執(zhí)行如下的方法指令：

18、1)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，調(diào)高數(shù)據(jù)發(fā)送調(diào)用者的優(yōu)先級(jí)；將rs485收發(fā)管腳切換到發(fā)送狀態(tài)；

19、將數(shù)據(jù)拷貝到緩沖區(qū)；

20、2)使能thr發(fā)送保持寄存器空中斷，完成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送；

21、3)查詢硬件是否發(fā)送完成，若所述硬件已發(fā)送完成，則切換所述rs485收發(fā)管腳到接收狀態(tài)，恢復(fù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送調(diào)用者的優(yōu)先級(jí)；若所述硬件沒有發(fā)送完成，則進(jìn)入休眠中斷處理；

22、4)滿足設(shè)定條件后退出所述休眠中斷處理，重復(fù)上述步驟3)，直到硬件發(fā)送完成。

23、進(jìn)一步地，步驟3)中，所述休眠中斷處理是設(shè)置硬件定時(shí)器中斷觸發(fā)時(shí)間，并使能定時(shí)器中斷，掛起任務(wù)等待定時(shí)器中斷事件，若所述定時(shí)器中斷事件到來則被喚醒，從而退出休眠中斷，否則繼續(xù)等待所述定時(shí)器中斷事件的到來；所述定時(shí)器中斷事件是所述硬件定時(shí)器的中斷觸發(fā)時(shí)間到后，禁止定時(shí)器中斷，喚醒所述掛起任務(wù)。

24、進(jìn)一步地，所述步驟2)中使能thr發(fā)送保持寄存器空中斷后，串口中斷處理檢測(cè)到發(fā)送保持寄存器為空時(shí)，將串口數(shù)據(jù)緩存區(qū)中數(shù)據(jù)寫入串口控制器進(jìn)行硬件發(fā)送，若緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送完成，則禁止thr發(fā)送保持寄存器空中斷，并發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空事件，所述發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空事件表示完成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送。

25、進(jìn)一步地，所述查詢硬件包括查詢發(fā)送保持寄存器和發(fā)送移位寄存器。

26、進(jìn)一步改進(jìn)，將所述硬件定時(shí)器的中斷觸發(fā)時(shí)間設(shè)置為微秒級(jí)。

技術(shù)特征：

1.一種rs485收發(fā)方向切換方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rs485收發(fā)方向切換方法，其特征在于，步驟3)中，所述休眠中斷處理是設(shè)置硬件定時(shí)器中斷觸發(fā)時(shí)間，并使能定時(shí)器中斷，掛起任務(wù)等待定時(shí)器中斷事件，若所述定時(shí)器中斷事件到來則被喚醒，從而退出休眠中斷，否則繼續(xù)等待所述定時(shí)器中斷事件的到來；所述定時(shí)器中斷事件是所述硬件定時(shí)器的中斷觸發(fā)時(shí)間到后，禁止定時(shí)器中斷，喚醒所述掛起任務(wù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rs485收發(fā)方向切換方法，其特征在于，所述步驟2)中使能thr發(fā)送保持寄存器空中斷后，串口中斷處理檢測(cè)到發(fā)送保持寄存器為空時(shí)，將串口數(shù)據(jù)緩存區(qū)中數(shù)據(jù)寫入串口控制器進(jìn)行硬件發(fā)送，若緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送完成，則禁止thr發(fā)送保持寄存器空中斷，并發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空事件，所述發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空事件表示完成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的rs485收發(fā)方向切換方法，其特征在于，所述查詢硬件包括查詢發(fā)送保持寄存器和發(fā)送移位寄存器。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的rs485收發(fā)方向切換方法，其特征在于，將所述硬件定時(shí)器的中斷觸發(fā)時(shí)間設(shè)置為微秒級(jí)。

6.一種rs485收發(fā)方向切換裝置，包括處理器，其特征在于，所述處理器執(zhí)行如下的方法指令：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的rs485收發(fā)方向切換裝置，其特征在于，步驟3)中，所述休眠中斷處理是設(shè)置硬件定時(shí)器中斷觸發(fā)時(shí)間，并使能定時(shí)器中斷，掛起任務(wù)等待定時(shí)器中斷事件，若所述定時(shí)器中斷事件到來則被喚醒，從而退出休眠中斷，否則繼續(xù)等待所述定時(shí)器中斷事件的到來；所述定時(shí)器中斷事件是所述硬件定時(shí)器的中斷觸發(fā)時(shí)間到后，禁止定時(shí)器中斷，喚醒所述掛起任務(wù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的rs485收發(fā)方向切換裝置，其特征在于，所述步驟2)中使能thr發(fā)送保持寄存器空中斷后，串口中斷處理檢測(cè)到發(fā)送保持寄存器為空時(shí)，將串口數(shù)據(jù)緩存區(qū)中數(shù)據(jù)寫入串口控制器進(jìn)行硬件發(fā)送，若緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送完成，則禁止thr發(fā)送保持寄存器空中斷，并發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空事件，所述發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)空事件表示完成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的rs485收發(fā)方向切換裝置，其特征在于，所述查詢硬件包括查詢發(fā)送保持寄存器和發(fā)送移位寄存器。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的rs485收發(fā)方向切換裝置，其特征在于，將所述硬件定時(shí)器的中斷觸發(fā)時(shí)間設(shè)置為微秒級(jí)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種RS485收發(fā)方向切換方法及裝置，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方案包括當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，調(diào)高數(shù)據(jù)發(fā)送調(diào)用者的優(yōu)先級(jí)；將RS485收發(fā)管腳切換到發(fā)送狀態(tài)；將數(shù)據(jù)拷貝到緩沖區(qū)；使能THR發(fā)送保持寄存器空中斷，完成緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送；查詢硬件是否發(fā)送完成，若所述硬件已發(fā)送完成，則切換RS485收發(fā)管腳到接收狀態(tài)，恢復(fù)高數(shù)據(jù)發(fā)送調(diào)用者的任務(wù)優(yōu)先級(jí)；若所述硬件沒有發(fā)送完成，則進(jìn)入休眠中斷處理，若休眠時(shí)間到，則重復(fù)查詢硬件是否發(fā)送完的所有操作，直到硬件發(fā)送完成。本發(fā)明方案解決現(xiàn)有技術(shù)中RS485狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，延時(shí)設(shè)置不合理導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟包或串口卡頓，及頻繁循環(huán)查詢硬件發(fā)送完成標(biāo)志導(dǎo)致的系統(tǒng)CPU占有率較高的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：尚龍康,李英明,湯洋,宋彥鋒,王佩瑤,邢留洋,信亞磊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2