兼容DMX及RDM协议的数据包接收方式 & 串口BREAK中断

已于 2024-12-27 14:29:27 修改
阅读量1.3k 收藏 20
点赞数 34
文章标签： 单片机 嵌入式硬件
于 2024-12-27 12:03:54 首次发布
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_63723467/article/details/144762875
版权

目录

一、理论实现

1、问题

2、解决

二、代码实现

总结

一、理论实现

1、问题

        RDM协议是由DMX协议扩展而来，起始信号与DMX协议相同，最开始实现RDM协议包的接收采用DMA+空闲中断实现，但在兼容DMX协议时出了问题，DMX协议的字段字节会有占，即下图的序号九，这个标记可以是0到1s的时间，有可能会引发空闲中断而导致提前提取数据包。

2、解决

        根据包头将RDM包和DMX包分开处理，如果包头是0x00或其他DMX包规定的起始字节则在下一次起始信号到达时结包（DMX数据包最高1s发送44次，不必担心延迟问题）。如果包头是0xCC则在产生空闲中断时结包（RDM包需要及时响应，如果按DMX结包方式会出错）。具体实现如下。

二、代码实现

        BREAK中断即检测断开帧，如果检测到超过10或11位低电平，则会在高电平来时产生中断请求，完美适配DMX协议的起始信号检测。

        中断配置如下

    //先关闭空闲中断
    __HAL_UART_DISABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);
    //开启BREAK中断
    USART1->CR2 |= UART_IT_LBD;
    //开启LIN模式
    USART1->CR2 |= USART_CR2_LINEN;
    //检测11位低电平为断开
    USART1->CR2 |= UART_LINBREAKDETECTLENGTH_11B;
    /* 开启中断 */
    HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,0,2);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);

        中断服务函数

void USART1_IRQHandler(void)
{
    //如果使能了空闲中断
    if(huart1.Instance->CR1 & USART_CR1_IDLEIE)
        HAL_UART_ReceiveIdleCallback(&huart1);
    //如果使能了BREAK中断
    if(huart1.Instance->CR2 & UART_IT_LBD)
        HAL_UART_BreakCallback(&huart1);
 
    HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
}

        BREAK中断回调函数，初始化完后会开启DMA接收，如果接收到断开帧就会进入此中断，如果之前有接收到DMX包就结包，然后开始接收接下来的包的包头，接收完后会进入下一个中断

void HAL_UART_BreakCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1)
    {
        if(huart->Instance->SR & USART_SR_LBD)
        {
            //清除标志位
            __HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart1,USART_SR_LBD);
            //关闭空闲中断
            __HAL_UART_DISABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);
            //读取DMA
            HAL_UART_DMAStop(huart);

            rx_buf.index += RX_BUF_MAX - (__HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx));
            //如果是DMX包则结包
            if(rx_buf.buf[0] == 0x00 && rx_buf.index > 1)
            {
                //提取包到二级缓冲区
                memcpy((void *)dmx_package_buf,(void *)&rx_buf.buf,rx_buf.index);
                dmx_package_ne = 1;
            }
            //开启接收下一个包的包头
            //接收起始位
            rx_buf.index = 0;
            HAL_UART_Receive_IT(&huart1,rx_buf.buf,1);
        }
    }
}

        串口接收完成中断，接收完包头判断是不是RDM包，如果是就开启空闲中断，在空闲中断中结RDM包，如果不是就默认是DMX包。在下一个包到来时结包，需要注意的是RX_BUF_MAX > DMX最大包长，否则会反复进入接收完成中断覆盖之前接收的数据

//串口接收完成中断
//配置成DMA接收则是DMA接收完成中断
//只有接收包头会进入中断，其他情况不会让DMA接收完成
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    if(huart->Instance == USART1)
    {
        //如果是RDM包开启空闲中断
        if(rx_buf.buf[0] == 0xCC)
        {
            __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);
            __HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);
        }

        //开始接收包
        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buf.buf,RX_BUF_MAX);
    }
}

        串口空闲中断，用于结RDM包，这里结束了DMA接收却没有再开启，那么下一个BREAK中断要怎么进入呢？需要注意RDM协议是半双工的，接收完数据包需要处理并回应，回应时不能开启DMA接收，回应结束后再开启DMA接收，所以我把开启DMA接收的函数放在了发送完成的函数结尾。

void HAL_UART_ReceiveIdleCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
    //当触发了串口空闲中断
    if((__HAL_UART_GET_FLAG(huart,UART_FLAG_IDLE) != RESET)) 
    {
		if(huart->Instance == USART1)
		{
            //无法用 __HAL_UART_CLEAR_FLAG 清除
            __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);

			//读取DMA
			HAL_UART_DMAStop(huart);

            rx_buf.index += RX_BUF_MAX - (__HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart1_rx));

            if(rx_buf.index > 1)
            {
                //提取包到二级缓冲区
                memcpy((void *)rdm_package_buf,(void *)rx_buf.buf,rx_buf.index);
                rdm_package_ne = 1;
            }

            //结包，接收新包
            rx_buf.index = 0;

		}
    }
}

        串口初始化完整代码

//DMX+RDM+UID初始化
void MU_DMX_Init(void)
{
    /* 开启时钟 */
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
    __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();

    /* GPIO */
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Init;
    GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_5;
    GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

	HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Init);

    GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_6;
    GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_Init.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
    GPIO_Init.Alternate = GPIO_AF2_USART1;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Init);


    GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_7;
    GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;
    GPIO_Init.Alternate = GPIO_AF2_USART1;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Init);

    /* 串口 */
    //需要先开启DMA再开启串口
    hdma_usart1_rx.Instance = DMA1_Channel2;
    hdma_usart1_rx.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
    hdma_usart1_rx.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
    hdma_usart1_rx.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
    hdma_usart1_rx.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_BYTE;
    hdma_usart1_rx.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_BYTE;
    hdma_usart1_rx.Init.Mode = DMA_NORMAL;
    hdma_usart1_rx.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
    HAL_DMA_Init(&hdma_usart1_rx);

    huart1.Instance = USART1;
    huart1.Init.BaudRate = 250000;
    huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
    huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_2;
    huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
    huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
    huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
    huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_8;

    HAL_UART_Init(&huart1);
    
    __HAL_LINKDMA(&huart1, hdmarx, hdma_usart1_rx);

    HAL_DMA_ChannelMap(&hdma_usart1_rx, DMA_CHANNEL_MAP_USART1_RD);

    //先关闭空闲中断
    __HAL_UART_DISABLE_IT(&huart1,UART_IT_IDLE);
    //开启BREAK中断
    USART1->CR2 |= UART_IT_LBD;
    //开启LIN模式
    USART1->CR2 |= USART_CR2_LINEN;
    //检测11位低电平为断开
    USART1->CR2 |= UART_LINBREAKDETECTLENGTH_11B;
    /* 开启中断 */
    HAL_NVIC_SetPriority(USART1_IRQn,0,2);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);


    // //调用 HAL_UART_Receive_DMA 会自动中断
    // HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel2_IRQn,0,2);
    // HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel2_IRQn);

#ifdef RDM_MODE_CTRL
    RDM_Uid_Init();
#endif
    MU_DMX_Change_Mode(DMX_RECV_DATA);
    

}

        改变模式函数

//改变模式
void MU_DMX_Change_Mode(enum dmx_mode mode)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Init;
    //DMX发送
    if(mode == DMX_SEND_DATA)
    {
        HAL_UART_DMAStop(&huart1);
        HAL_NVIC_DisableIRQ(USART1_IRQn);
        DMX512_SEND;

        GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_6;
        GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
        GPIO_Init.Alternate = GPIO_AF2_USART1;
        HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Init);
    }
    //DMX输出起始信号
    else if(mode == DMX_SEND_RESET)
    {
        
        HAL_UART_DMAStop(&huart1);
        HAL_NVIC_DisableIRQ(USART1_IRQn);
        DMX512_SEND;

        GPIO_Init.Pin = GPIO_PIN_6;
        GPIO_Init.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
        HAL_GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_Init);
    }
    //DMX接收数据
    else if(mode == DMX_RECV_DATA)
    {
        DMX512_RECV;
        HAL_NVIC_EnableIRQ(USART1_IRQn);
        
        HAL_UART_Receive_DMA(&huart1,rx_buf.buf,RX_BUF_MAX);
    }
}

总结

        原以为DMX协议的起始信号检测非常反人类，需要切换GPIO为输入模式，或者当成错误帧处理。后来了解到了BREAK中断才发现实现如此简单，进行驱动编写的时候还是要多看看芯片的用户手册，许多功能都是HAL库没有封装好的

慕容白 MU
关注
USB-RDM RDM写码器DMX
07-04
一款USB-RDM RDM 写码器 DMX 工具 USB-RDM控制器之批量写码功能 兼容20款软件
DMX512原版的协议和中文对照
05-27
DMX512原版的协议和中文对照，很好的LED控制参考材料
掌控舞台灯光：RDM与DMX通信格式深度解析
gitblog_06639的博客
10-31 729
掌控舞台灯光：RDM与DMX通信格式深度解析 【下载地址】RDM与DMX通信格式解释分享 在舞台灯光控制领域，RDM（Remote Device Management）与DMX512是两种重要的通信协议，它们对于实现灯光设备的有效管理和控制起着至关重要的作用。本资源文件深入浅出地解析了RDM和DMX之间的通信格式，旨在帮...
DMX-RDM测试资源文件：实现高效灯光控制的利器
gitblog_09733的博客
10-15 1031
DMX-RDM测试资源文件：实现高效灯光控制的利器 【下载地址】DMX-RDM测试资源文件 DMX-RDM测试资源文件 项目地址: https://gitcode.com/open-source-toolkit/b8da1 ...
关于DMX&RDM协议的 优化和纠错
weixin_63723467的博客
02-22 1196
年前写的几篇关于DMX及RDM协议的文章或多或少有点小问题，不能兼容部分设备。这里统一进行纠错并优化 DMX&RDM的接收方法 及 使用DMA进行 RDM数据的发送一、纠错不定期更新......
Art‑Net协议、RDM和DMX的关系与区别
weixin_43972388的博客
08-03 5714
RDM（远程设备管理）：RDM是一种在DMX协议之上添加的扩展协议，用于远程管理和监控灯光设备。因此，简单来说，DMX是一种用于控制舞台灯光的协议，而RDM是在DMX协议之上添加的一种远程管理协议。Art-Net是通过以太网传输DMX信号的协议。Art-Net协议：Art-Net是一种基于以太网的通信协议，用于将DMX控制信号传输到各种灯光设备。DMX（数字多路传输）：DMX是一种用于控制舞台灯光和其他表演设备的通信协议。Art-Net协议、RDM和DMX是在舞台灯光行业中常见的通信协议和技术。
DMX512_RDM协议.rar_DMX512转rdm_RDM与DMX_dmx rdm协议_dmx-rdm_rdm指令
07-13
DMX512和RDM协议 有详细的RDM命令格式和命令
DMX512协议解析
热门推荐
17208955的博客
04-02 1万+
1、 DMX512协议特点： （1）采用RS-485总线收发器，差分电压进行传输的，抗干扰能力强，信号可以进行长距离传输； （2）不论调光数据是否需要改变，主机都必须发送控制信号。 （3）由于数据帧之间的时间小于1s，所以在1s内没有收到新的数据帧，说明信号已经丢失； （4）因为是数据是调光用的，使用环境是不做安全要求的设备， 并且是不间断传输的，所以不需要复杂的校验。 2、 波特率：250000 一个bit位 4us 8个位(Slot:x) 4*8=32us，x是从1到512 如图： 3、下面是一帧数
rdm与dmx的通信格式解释
zongshi123的博客
09-11 342
rdm与dmx的通信格式解释 PDF文档。
标准RDM协议详解及代码实现篇一 —— RDM协议详解及数据包定义
weixin_63723467的博客
12-18 3259
详细解析RDM协议并通过HAL库
RDM与DMX通信格式解释
gitblog_06690的博客
10-29 907
RDM与DMX通信格式解释 【下载地址】RDM与DMX通信格式解释分享 在舞台灯光控制领域，RDM（Remote Device Management）与DMX512是两种重要的通信协议，它们对于实现灯光设备的有效管理和控制起着至关重要的作用。本资源文件深入浅出地解析了RDM和DMX之间的通信格式，旨在帮助从业者和爱好者更...
C# 使用串口控制DMX512舞台灯光
01-31
C# 使用串口控制 DMX512舞台灯光设备 DMX512协议最先是由USITT（美国剧院技术协会）发展成为从控制台用标准数字接口控制调光器的方式。DMX512超越了模拟系统，但不能完全代替模拟系统。DMX512的简单性、可靠性以及灵活性使其迅速成为资金允许情况下选择的协议，除了调光器外，一系列不断增长的控制设备就是证据。DMX512仍然是科学上的一个新领域，具有在规则基础上产生的各种奇妙技术。
请帮忙使用STM32的标准库写DMX512和RDM接收处理的代码，单片机是用的STM32F103VCT6,串口1接收，RS485的的接收和发送为PA8,使用DMA接收,TIM8_CH1（PC6）检测BREAK，TIM8_CH2(PC7)检测MAB,并且写main函数测试
03-23
好的，用户需要基于STM32F103VCT6的标准库编写DMX512和RDM接收处理的代码，涉及串口1、DMA接收、TIM8检测BREAK和MAB。首先，我需要理清楚各个外设的配置步骤和协同工作方式。 首先，DMX512协议基于RS485物理层，...
DMX压缩包内容解析及技术要点
DMX512协议还包括一种特殊的"break"信号，用于标识数据包的开始，以及可选的"Mark After Break"（MAB）信号，用于在数据包之间提供同步。DMX512设备可以通过设置地址来区分接收到的数据包，每个设备根据其地址来确定...
C#窗体实现DMX512灯光控制的硬件升级与调试
- **信号管理**：DMX512数据包每帧开始于一个“ BREAK”信号，即一个低电平持续时间大于88微秒，用于同步信号，紧接着是一个最小5微秒的“MARK”信号，即高电平。 ### C#窗体程序开发 C#是一种运行在.NET平台上的...
DMX ProcessDMXFrame()完整代码
最新发布
03-28
用户可能需要知道如何解析DMX数据包，或者如何生成这样的数据包。由于DMX协议的结构，一个数据帧通常包括起始码（Start Code）和多个通道数据。 我需要考虑用户可能的背景。可能是开发者，需要编写控制灯光的程序，...
标准RDM协议详解及代码实现篇二 —— 控制端组包解包及二分搜寻算法
weixin_63723467的博客
12-19 908
本文介绍了控制端的组包和解包函数，接收端的组包和解包也类似，相信你也能独立完成接收端的组包和解包函数。下面是接口实现结果，本文结束。
标准RDM协议详解及代码实现篇三 —— 接收端解包 & 串口DMA接收实现
weixin_63723467的博客
12-21 1080
RDM协议最后一篇，接收端的解包实现以及使用串口DMA减少CPU占用。一、串口DMA接收 & 阻塞发送修改了DMA接收，同时区分控制端额外初始化UID链表，初始化后默认状态是接收。/* 开启时钟 *//* GPIO *//* 串口 *///空闲中断/* 开启中断 */#endif因为RDM协议是半双工的，所以需要进行收发模式切换，在发送模式时需要关闭DMA接收和串口中断。//DMX发送。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值