一、问题
RS485总线多节点竞争总线时，是否遇到过，由于缺乏冲突检测机制，发生指令冲突？系统实时性如何保障？如何解决了？采用主从轮询方式？同样也会因高延迟加剧冲突！笔者在项目开发过程中就遇到过这样的问题，既要保证实时性，又要解决总线指令冲突，同时还不能修改硬件，只能通过软件去改善这个问题。
二、背景
简单先介绍下项目背景，系统节点共15个，都是独立的功能模块，模块间通过RS485通讯，系统是封闭的，因此通讯协议采用的是自定义。主控模块可以控制子模块启停，同时子模块还会将运行状态上传到总线，子模块相互间写作也是通过指令控制，系统复杂度可想而知。
三、解决方案
下面聊聊是如何解决这个"既要、又要、同时还"的问题的。
先来谈谈总线指令冲突的改善的解决思路。想要解决指令冲突问题，先对系统通讯协议做了下了解，协议的一帧是定长的；在从模块的中断回调函中分析，可以通过指令字判断当前是否有指令在接收。因此，在接收指令时设置一个标志位g_tx_block_flag，模块要发送指令时先检测这个标志位是否有效，有效暂停发送，无效则发送指令。所有子系统都参照这个修改，从而有效改善指令冲突的问题。
void user_rs485_bus_callback(uart_callback_args_t *p_args)
{
/* TODO: add your own code here */
uint8_t data;
g_rs485_uart_event = (uint8_t)p_args->event;
if(UART_EVENT_RX_CHAR == p_args->event)
{
data = (uint8_t)p_args->data;
if((data == FRAME_KEY)&&(g_rx485_index==0)){
g_rx485_tmp_buff[g_rx485_index++] = data;
g_tx_block_flag = true;
}
}
}其次，对系统性能优化。通过对协议的分析，总线上传输的大量消息中，并不是所有的指令都与子系统相关，通过总线消息过滤，可以减少节点子系统的处理负担，提高系统效率，并能确保关键指令能够在子系统中得到及时的处理。
//接收指令过滤，仅处理与子系统相关的指令
bool rx_cmd_filtering(uint8_t cmd_data)
{
bool retValue=false;
switch(cmd_data)
{
case RX_CMD_FILTER_A0:
case RX_CMD_FILTER_A1:
case RX_CMD_FILTER_A2:
case RX_CMD_FILTER_A3:
retValue=true;
break;
}
return retValue;
}
/* Callback function */
void user_rs485_bus_callback(uart_callback_args_t *p_args)
{
/* TODO: add your own code here */
uint8_t data;
g_rs485_uart_event = (uint8_t)p_args->event;
if(UART_EVENT_RX_CHAR == p_args->event)
{
data = (uint8_t)p_args->data;
if((data == FRAME_KEY)&&(g_rx485_index==0)){
g_rx485_tmp_buff[g_rx485_index++] = data;
g_tx_block_flag = true;
}
else if(g_rx485_index==1)
{
if(rx_cmd_filtering(data))
g_rx485_filter_sate = 1; //当前子系统有指令需要处理
else
g_rx485_filter_sate = 0;
g_rx485_tmp_buff[g_rx485_index++] = data;
}
else
{
g_rx485_tmp_buff[g_rx485_index++] = data;
if((g_rx485_index+1)>FRAME_LEN)
{
g_rx485_index=0;
if(g_rx485_filter_sate)
{
xQueueGenericSendFromISR(g_485buf_queue, g_rx485_tmp_buff, NULL, queueSEND_TO_BACK);
g_tx_block_flag = false;
}
}
}
}
}有兴趣的小伙伴，可以下载工程了解下