二总线，替代传统485总线通讯，主动上报方案简易实现方法

二总线通信设计专栏

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一、概述

二总线通讯和传统485通讯类似，不能像CAN一样，在物理层面实现总线冲突检测，但在实际产品需求中，确实存在少量的偶发性上报，但又有即时性要求的需求，这种少量、偶发性主动上报功能利用软件也同样可以实现。

二、本文类容

本文主要利用XM2BUS的从站芯片XM332芯片的CSMA端口引脚，配合软件逻辑来实现主动上报的原理讲解，本文所涉及的主动上报主要针对少量、偶发性的主动上报，比如电子围栏、货架、生产线传感器异常报警、车库系统车位传感器检测等。

三、XM332功能介绍

在博文《二总线，选型及应用-CSDN博客》中以及介绍了XM620+XM332的基本原理，有需要可以先去了解，XM620为主站，XM332为从站，其通讯方式为半双工主从模式，即主站下发数据所有从站均可收到，从站上传数据，只有主站能够收到。

XM332引脚说明如下所示，其中第4脚为CSMA载波监听引脚，主要监控总线当前数据（包括主站下发和其它从站上传），有数据（低电平），空闲（高电平）；但是要注意的是由于二总线通讯波特率是2400bps/9600bps，本身单字节数据就超过1ms以上，所以仍然会产生数据冲突，需要理解这点，才能设计比较靠谱的冲突检测逻辑。

引脚	名称	输入	输出	说明
1	VCC			电压输入：(2.7~5.0)V
2	TX		√	芯片串口发送端
3	RX	√		芯片串口接收端，建议串联100Ω电阻
4	CSMA		√	载波监听，有数据（低电平）；空闲（高电平）
5	PO		√	总线信号输出，外接三极管控制100欧电阻接入总线
6	NC2			预留，请悬空或者与7脚短接
7	PI	√		总线信号输入，需要外接分压电阻
8	GND			电源地

四、主动上报实现方法

主从通讯中，由于主动上报的内容只是偶发性的，即时性要求高，更多的是对即时性要求不高的巡检操作，首先要区分轮询命令上报和主动上报；在主机轮询命令下，XM332的CSMA引脚有2~3byte的延迟释放时间，从机应改在这个时段内尽快回复，以抢占总线，这样就能避免主动上报和轮询上报的冲突，如果从机无法及时上报，那也可以先回复已经收到指令的上报内容，下次再轮询查询结果。

主机轮询上报区分后，那么在主动上报中最大的坑就是切忌不要等CSMA一空闲马上上报，因为前面提到CSMA是有单字节延迟的，如果系统中若有2台设备同时需要上报，那么就必然会在这1ms内产生冲突；而是要等CSMA引脚释放后，随机等待N Byte，若还空闲则进行上报。

如果做到随机数产生，一般简单的方案是采用的就是TIM定时器，不分频的计数值，在产生串口中断/人工触发中断来产生，也可以利用某个AD口采样的bit0，多次采样组合成8 bit形成一个随机值。

疑问：若还是运气不好，产生了冲突怎么办？主动上报数据增加CRC校验即可；首先主机收到从机的主动上报数据，并进行CRC校验正确，则告知从机数据已经收到，避免从机多次重复上报，若从机未收到主机成功收到，那可以到下一轮再主动上报，并主动延长N Byte延时值减小冲突概率，这些细节问题可以根据产品实际情况而调整，也可以和我一起相互讨论。