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RS485总线在智能供电系统中的应用 导语：?介绍了RS485串行通信标准及其接口芯片MAX485，给出了PC与多台TMS320LF2407 DSP之间串行远程数据通讯接口电路。描述了公寓智能供电管理系统中上下微机之间的通讯协议及串行通信软件 摘 要：介绍了RS485串行通信标准及其接口芯片MAX485，给出了PC与多台TMS320LF2407 DSP之间串行远程数据通讯接口电路。描述了公寓智能供电管理系统中上下微机之间的通讯协议及串行通信软件.关键词：DSP MAX485 串行通讯1 引言　　本文介绍的分布式公寓智能供电管理系统以一台主控上位PC机为核心，以RS485协议为基础，通过串口连接多台下位机。下位机以TMS320LF2407 DSP为主控芯片。由于下位机要完成每个房间电压、电流信号的实时采集、电量实时计算与负载实时识别等多项任务，算法中包含FFT，计算量大，算法复杂，下位机采用DSP芯片是合理的选择。考虑到DSP原开发软件提供的数据库函数有限，故该系统将一些实时性要求不高的任务，如参数设定、波形显示、电能报表输出等交由上位机处理。本文重点介绍了系统中上下微机之间的串行通讯设计。2 串行通信接口硬件电路设计　　2.1 RS485串行通信标准及MAX485简介　　RS485标准是美国电气工业联合会（EIA） 制定的以双绞线作传输线的多点通信标准，采用平衡发送和差分接收，具有较强的抗共模干扰能力，允许双绞线上一个发送器驱动32 个负载设备。它解决了RS232标准传输距离近、信号易受干扰的问题，是工业上广泛采用的串行通信标准。　　MAX485是MAXIM公司推出的低功耗串行收发器芯片，该芯片支持RS485协议，采用单+5 V电源工作，内部有一个接收器和驱动器，其电路原理图见图1。图中RO和DI端分别为接收器的输出和驱动器的输入，当与DSP芯片连接时应分别与SCIRXD和SCITXD端相连;/RE和DE端分别为接收和发送的使能端，当/RE为逻辑0时，器件处于接收状态，当DE为逻辑1时，器件处于发送状态，由于MAX485工作在半双工状态，发送和接收共用同一物理信道，该信道必须分时复用，图中的/RE和DE连接端即为控制信号端。MAX485的A端和B端分别为接收和发送的差分信号端，当A引脚电平高于B时，代表发送的数据为1;当A脚电平低于B时，代表发送的数据为0。　　2.2 DSP 通信模块介绍　　TMS320LF2407 DSP内部有专用的串行通信模块（SCI），可支持异步串行通信和多处理器通信，其接收器和发送器是双缓冲的,收发端均有独立的使能和中断标志位，可以半双工或全双工工作。SCI模块包括SCIRXD（串行通信数据接收）和SCITXD （串行通信数据发送） 两个外部引脚及7个控制类寄存器和3个数据类寄存器。通过初始化控制类寄存器，可设置数据格式、中断使能、中断优先级、波特率等参数。发送数据时，写1到TXWAKE，将数据写入发送数据缓冲寄存器SCITXBUF即可启动一次串行发送;接收数据时，从SCIRXD引脚串行移入数据，存储在SCIRXBUF中，供CPU 读取。　　2.3 PC机与DSP串行通信接口电路　　由于普通PC机上仅配有RS232接口，若要利用上位微机的串行口来实现RS485标准通信，必须进行RS232与RS485接口转换。本设计采用瑞赛特8520接口卡将串行口的RS232标准电平转换成与TTL 电平兼容的RS485标准电平，该接口卡使用简便、无需再增加任何外围器件，就可利用标准的PC硬件来轻松构造工业级的长距离通信系统。另外，DSP芯片的工作电压为+3.3V，而MAX485的工作电压为+5 V，设计时在二者之间添加了光隔电路，光隔电路既实现了电平转换，又防止了系统模块与通信模块在电气上相互之间的影响。PC机与DSP的串行通信硬件接口电路原理图如图1所示。图中MAX485 的接收使能和发送使能引脚共同由DSP的PC2口控制，以选择某一时刻是接收使能还是发送使能。同时，为保证与传输线阻抗匹配，在差分端口A与B之间跨接了120Ω匹配电阻，以消除通信线路中的信号反射。3 串口通讯软件设计　　3.1 通信协议　　为保证串行通信的准确性和可靠性，上、下位机通信双方必须具有相同的通讯协议，即相同的波特率及信息传送格式。因此，本设计规定：　　（1）通信双方的波特率为9600bps;　　（2） TMS320LF2407 DSP内部的SCI模块提供了两种多机通信模式：空闲线模式和地址位模式，本文中DSP通信采用了较简单的地址位模式，以保证上位机同所选择的下位机可靠通信。因此帧数据格式定义为：8位数据位、1位地址/数据识别位（1表示地址、0表