请你扮演一个资深c++程序员，请告诉我怎样在c++中编写485通讯协议？

时间: 2023-05-19 17:01:45 浏览: 150

485通讯协议的制定以及相应的通讯程序（C语言）

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### 485通讯协议详解及其C语言程序实现 #### 一、协议概述 485通讯协议是一种广泛应用于工业自动化领域中的串行通信标准，主要用于解决设备间长距离、多点之间的通信问题。本篇内容主要介绍了下位机与上位机之间的通讯协议，并附带了基于C语言编写的程序示例。 #### 二、通讯协议细节 ##### 2.1 数据传输格式 **数据转换:** 为了确保数据能够准确无误地传输，所有数据首先被转换成字符串形式，之后再通过串行接口进行发送。接收端接收到字符串后，将其转换回原始数据类型（如浮点数）。 **仪表编号:** 每个传感检测仪都有一个唯一的出厂编号作为其仪表编号，用于在通讯过程中识别不同的设备。 **探头编号:** 探头编号用于指定当前进行操作的具体通道。目前支持的数值范围为1至4。 **数据识别符:** 用于预留未来的功能扩展，目前默认为0。 **数据:** 表示气体浓度值，其范围限定在0到100之间。 **验证码:** 使用LRC校验方法来确保数据传输的准确性。 **结束符:** 采用两个连续的`0xA5`字符来表示一条完整消息的结束。 ##### 2.2 上位机写入数据格式上位机向下的数据写入主要用于设备的标定过程，格式如下： - `0x0BB`, `0x0BB`: 开始标记，用于数据包的识别。 - `仪表编号`: 唯一标识特定设备的编号。 - `探头编号`: 指明需要操作的传感器通道。 - `数据识别符`: 当前阶段设置为0。 - `数据`: 需要写入的气体浓度值。 - `验证码`: 用于校验数据完整性的LRC值。 - `结束符`: 两个连续的`0xA5`字符。 ##### 2.3 下位机应答数据格式下位机接收到数据后会返回应答消息，格式如下： - `0x55`, `0x55`: 应答消息的开始标记。 - `ACK`或`NACK`: 标志消息是否成功接收。 - `ACK`表示确认接收成功，格式为：“仪表编号”，“探头编号”，“00h”。 - `NACK`表示接收失败，格式为：“仪表编号”，“探头编号”，“01h”。如果接收方长时间没有收到确认消息，则上位机需重新发送数据。 #### 三、C语言程序解析本节详细介绍了一个简单的C语言程序实现，用于处理上述的通讯协议。 ##### 3.1 UART初始化函数 ```c void Uart0_Init(void) { SFRPAGE = 0x0; SCON0 = 0x50; // 方式1：同时发送和接收 SSTA0 = 0x10; // 波特率配置 } ``` 该函数初始化UART0模块，设置其工作模式为方式1，以便同时进行发送和接收操作。 ##### 3.2 发送字符串函数 ```c void Send_Uart0_char(unsigned char *send_Str, unsigned int char_num) { int str_num = 0; int str_len = char_num; ES0 = 0; // 禁用UART0中断 for (str_num = 0; str_num < str_len; str_num++) { SBUF0 = *(send_Str + str_num); while (TI0 == 0); // 等待发送完成 TI0 = 0; // 清除发送中断标志 } } ``` 此函数用于发送字符串数据，通过循环遍历字符串中的每个字符并发送至UART0，直到所有数据发送完毕。 ##### 3.3 接收中断服务函数 ```c void UART0_ISR(void) interrupt 4 { if (RI0) { unsigned char r_b; r_b = SBUF0; RI0 = 0; read_buffer[read_counter] = r_b; read_counter++; if (r_b == 0x0A5 && r_b == last_read) { read_Uart0_DATA_flag = 1; // 数据接收完成 read_counter = 0; } last_read = r_b; } } ``` 中断服务函数负责处理接收到的数据，检查接收缓冲区中的数据，并判断是否接收到了完整的数据包。 ##### 3.4 数据读取函数 ```c void read_Uart0_char(void) { int str_num = 0; int str_len = 0; unsigned char id[7] = {0}; int iftc = 0; bit eq = 0; ES0 = 0; // 禁用UART0中断 if (read_Uart0_DATA_flag == 1) { switch (read_buffer[1]) { case 0x0AA: // 读取传感器 for (str_num = 0; str_num <= 6; str_num++) { id[str_num] = read_buffer[str_num + 2]; if (id[str_num] != my_id[str_num]) eq = 1; } if (eq) { eq = 0; break; } else { // 进一步处理数据 } break; } } } ``` 此函数用于处理接收到的数据，包括验证仪表编号等步骤。通过以上介绍，我们可以清晰地了解到485通讯协议的基本原理及其具体的C语言程序实现。这种协议在实际应用中非常实用，尤其适用于工业控制领域中的数据采集与传输任务。

在C语言中编写485通讯协议需要使用串口通讯，可以使用Linux系统提供的串口通讯库或者第三方库，比如libmodbus。首先需要设置串口的参数，包括波特率、数据位、停止位和校验位等。然后可以使用串口读写函数来发送和接收数据。在协议的设计中，需要定义数据帧的格式和通讯规则，包括起始符、地址、功能码、数据和校验等。具体实现可以参考相关的资料和代码示例。

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