DMX тестер на контроллере STM32

Как-то понадобилось изучить протокол — DMX-512 И научится правильно «принимать» посылки. В интернете, о протоколе DMX — информации достаточно DMX Простите за низкое качество фото.

DMX-512 целиком произошел от стандарта RS-485.

Основное отличие DMX от RS-485 это то, что в DMX есть «Break». В RS-485 это воспринимается как ошибка передачи данных. В DMX скорость передачи данных строго определена и составляет 250 кб. в сек. Передача данных осуществляется восьми битным асинхронным протоколом с одним стартовым битом (низкий активный уровень) и двумя стоповыми битами. Один фрейм = 11 бит. Длина пакета 44 микросекунды. Передаваемая информация находится между стартовым и стповыми битами и имеет 256 уникальных состояний от 0 до 255. Появление низкого уровня после всего пакета (512 фреймов) данных воспринимается как начало нового пакета. Количество каналов = фреймов, считываемых прибором с линии ДМХ зависит от количества функций, заложеных производителем в прибор. Например одноканальный диммер (в смысле на одну нагрузку) отъедает от линии DMX только один (канал = фрейм). При изменении цифр от 0 до 255 в ДМХ пульте управления, процессор диммера считывает эту информацию и плавно изменяет выходное напряжение на нагрузке от 0 вольт до 220 вольт. Линия ДМХ позволяет управлять пятьсот двенадцатью одноканальными приборами.

Если в приборе указать стартовый адрес ДМХ отличный от 1, например 24, то прибор считывает число только с 24 фрейма. На остальных каналах (фреймах) могут находится другие приборы. Главное сообщить прибору с какого фрейма он начинает принимать информацию.

http://www.x-light.ru/dmx.html

Результат работы в массиве DMX_array[512]; (Keil, Debugger).

DMX тестер посылает «20» в первом канале.

b15ca2

STMDMX512Tester.c

#include "stm32f10x.h"
#include "core_cm3.h"
 
void USART3_init(void);
void _delay_ms (int long);
void USART3_TX_data (unsigned char);
uint8_t USART2_RX_data(void);
void TIM2_enabled(uint8_t, long int arr, long int psc);
void Printf(char *data);
void EXTI3_enabled(uint8_t on);
uint8_t USART3_RX_data(void);
 
uint8_t timer_full;
 
uint8_t start_bit;
 
uint8_t DMX_array[512];
 
unsigned char temp;
 
int long reset;
 
long int i;
 
int main(void) {  
 
        RCC -> APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;
        RCC -> APB1ENR |= RCC_APB1ENR_USART2EN;
        RCC -> APB1ENR |= RCC_APB1ENR_USART3EN;
        RCC -> APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN;
        RCC -> APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPDEN;
        RCC->  APB2ENR   |= RCC_APB2ENR_AFIOEN;
        RCC->  APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN;
 
        GPIOB->CRH|=GPIO_CRH_MODE10;        GPIOB->CRH |= GPIO_CRH_CNF10;  GPIOB->CRH &=~ GPIO_CRH_CNF10_0;  // PORTB 10 - out
        GPIOB->CRH &=~ GPIO_CRH_MODE11;     GPIOB->CRH |= GPIO_CRH_CNF11; GPIOB->CRH &=~ GPIO_CRH_CNF11_0;   // PORTA 3 - input [[:wiki:dmx_512|DMX]]
        GPIOD->CRH |=  GPIO_CRH_MODE11;     GPIOD->CRH &=~ GPIO_CRH_CNF11;                                   // PORTD 9 - out USART_debuger
        GPIOB->CRH &=~ GPIO_CRH_MODE9;      GPIOB->CRH |= GPIO_CRH_CNF9;  GPIOB->CRH &=~ GPIO_CRH_CNF9_0;
        RCC -> CFGR = RCC_CFGR_SW_1; // PLL-on
 
        USART3_init();
 
        while (1)
      {
 
        //  Основной цикл                       
 
     if(!(GPIOB->IDR & GPIO_IDR_IDR11)) // Начало, start_bit, timer_full =0
        {
           if(start_bit==0) 
                 {
                    EXTI3_enabled(1); // Включить внешнее прерывание на DMX_input
                    TIM2_enabled(1, 80, 100); // На 115 Мкс
                    start_bit=1;
                 } 
         }  // Выходим, крутимся пока не сработает таймер.
            // Пока он считает до 115 Мкс - внешних прерываний быть не должно. 
            // Если будут - reset++, и будет больше 0, значит это не стартовый бит
 
        if(timer_full==1) // первое прерывания срабатывает сразу после включения внешнего прерывания
           {
             if(reset<=1) // Не больше 1
                 { 
                   while(!(GPIOB->IDR & GPIO_IDR_IDR11)){}; // Подождем когда закончится низкий уровень стартового бита, 
                                                            // сюда надо добавить сторожа на зацикливание!!
                   EXTI3_enabled(0); // Внешние прерывания выключить
 
                   // Определение MAB
                   timer_full=0;
                   TIM2_enabled(1, 5, 100); // На 9,500 Мкс
                   reset=0;
                   EXTI3_enabled(1); // Внешние прерывания включить
 
                   while(timer_full==0){}; // Ждем прерывания таймера через 9,500 Мкс
 
                   if(reset==0) // Перепадов быть не должно
                        {                                                                        
                         temp = USART3_RX_data();
                         TIM2_enabled(0, 0, 0); // Выключить
                         reset=0;
                         EXTI3_enabled(0); // Выключить
                         // Первый бит
                         start_bit = USART3_RX_data();
                             if(start_bit==0){  // Должен быть 0
           // Старт DMX распознан правильно, попадаем к данным                           
           // Цикл чтения 512 байтов
 
            for(i=0;i<512;i++)
                   {
                       DMX_array[i]= USART3_RX_data();
 
                   }
 
                 i=0;          // Все обнулить
                 timer_full=0;
                 start_bit=0;
                 TIM2_enabled(0,0,0);
                 reset=0;        
               }}
 
                 // Не стартовый бит, ошибка
                 timer_full=0;
                 start_bit=0;
                 reset=0;
                 TIM2_enabled(0,0,0);
               }
           }       
       } 
   }
}
 
 
void EXTI3_enabled(uint8_t on)
   {
   if(on==1){
     AFIO->EXTICR [0] |= AFIO_EXTICR1_EXTI3_PA; // Прерывание на PIND 3  
     NVIC_EnableIRQ (EXTI3_IRQn);// Разрешить прерывание
     EXTI->IMR |= EXTI_IMR_MR3;  // Прерывание
     EXTI->RTSR |= EXTI_IMR_MR3; // Спаду
     EXTI->FTSR |= EXTI_IMR_MR3; // Подьему
   } else
         {
   AFIO->EXTICR [0] &=~ AFIO_EXTICR1_EXTI3_PA; // Прерывание на PIND 3   
   NVIC_EnableIRQ (EXTI3_IRQn); // Разрешить прерывание
   EXTI->IMR &=~ EXTI_IMR_MR3;
   EXTI->EMR &=~ EXTI_IMR_MR3;
   EXTI->RTSR &=~ EXTI_IMR_MR3;
   EXTI->FTSR &=~ EXTI_IMR_MR3;
   }
}
 
void EXTI3_IRQHandler (void)
{
     if (EXTI->PR & (1<<3))
      {
       EXTI->PR |= (1<<3); // Сбросить флаг EXTI3
       reset++; //  Если по выходу переменная будет > 0, значит это не стартовый бит
      }
}
 
 void TIM2_IRQHandler (void) // TIM2 INTERRUPT
{
      TIM2->SR &= ~TIM_SR_UIF;        
      timer_full++;     
      start_bit=0;
      TIM2_enabled(0,0,0);
}
 
void TIM2_enabled(uint8_t condition, long int arr, long int psc){
 
   if(condition==1)
        {
      RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN;
      NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);
      TIM2->ARR = arr;
      TIM2->PSC = psc;
      TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN;
      TIM2->DIER |= TIM_DIER_UIE;
      TIM2->CNT = 0x00; 
    }
   if(condition==0)
       {
      RCC->APB1ENR &=~ RCC_APB1ENR_TIM2EN;
      NVIC_DisableIRQ(TIM2_IRQn);  
      TIM2->ARR = arr;
      TIM2->PSC = psc;
      TIM2->CR1 &=~ TIM_CR1_CEN;
      TIM2->DIER &=~ TIM_DIER_UIE;
      TIM2->CNT = 0x00;                         
    }               
}
 
void  USART3_init(void){
      USART3->CR1 |= (USART_CR1_TE)|(USART_CR1_RE);
      USART3->BRR= 0x00000120; // 250000 kb/s  (72 000 000 + 250 000 / 2) / 250 000
      USART3->CR1 |=USART_CR1_UE; 
      USART3->CR2 |= USART_CR2_STOP_1;  
}  
 
void  USART3_TX_data(uint8_t data){
    while (!(USART3->SR & USART_SR_TXE)) {} 
      USART3->DR=data; 
    while (!(USART3->SR & USART_SR_TXE)) {}
      USART3->SR &=~ USART_SR_TXE;
}  
 
void  Printf(char *data){ 
    while(*data)
        {
          while (!(USART3->SR & USART_SR_TXE)) {} 
              USART3->DR= *data++;
                 while (!(USART3->SR & USART_SR_TXE)) {}
      } 
}
 
uint8_t USART3_RX_data(void){
    uint8_t a;
 
    while (!(USART3->SR & USART_SR_RXNE)){ };
     a = USART3->DR;
     return a;
}
 
void _delay_ms (int long delay){
 int long a;
 for (a=0; a<delay; a++){}}

Отлаживалось на демоплате STM_Eval-Board-STM32 (STM32F103VB)

Спасибо за статью khomin

Купить STM32F103 на Aliexpress ~ 350-500руб.