# USB CDC串口转 RS485

USB CDC串口转 RS485 支持两种方式：

- SANPO `RT` 封装帧：默认工作模式。在原始 RS485 数据外层增加 `RT / Channel / Len / 帧尾`，可逐帧指定 RS485 通道和数据长度。
- RS485 原始数据透传：兼容宇树等第三方 RS485 上位机。需要通过 `AT+RS485RAW=1` 开启，上电后默认恢复为非透传的 `RT` 封装帧模式。

生产环境建议使用 SANPO `RT` 封装帧。原始数据透传主要用于通过第三方上位机调试或设置设备参数，例如使用宇树原厂电机上位机配置电机。

## SANPO RT 封装帧

SANPO `RT` 封装帧是 USB CDC串口侧的变长外层帧，固定以 `0x0D 0x0A` 结尾。固件收到后根据 `Channel` 选择 RS485 通道，并只把 `Data` 字段发送到 RS485 总线。

```text
0x52 0x54 + Channel(1B) + Len(1B) + Data(0~64B) + 0x0D 0x0A
```

## 字段说明

| 字段 | 说明 |
| --- | --- |
| `0x52 0x54` | ASCII `RT` 的十六进制表示，SANPO `RT` 封装帧的帧头 |
| `Channel` | `0x01~0x04` 指定 RS485 接口；`0x00` 表示发送到当前设备侧所有 RS485 接口 |
| `Len` | RS485 真实有效数据长度，范围 `0~64` |
| `Data` | 需要发送到 RS485 总线的原始数据 |
| `0x0D 0x0A` | SANPO `RT` 封装帧的帧尾 |

## SANPO RT 封装帧示例

| 帧头 | Channel | Len | Data | 帧尾 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| `0x52 0x54` | `0x02` | `0x04` | `0x22 0x33 0x01 0x02` | `0x0D 0x0A` |

## Python 示例

完整代码样例请参考  <a href="https://gitcode.com/sanpo/robot/tree/v6/demo/usb_demo/unitree" target="_blank">usb2rs485_unitree_sine_demo_v6.py</a>

```python
TAIL = bytes([0x0D, 0x0A])

def build_usb_rs485_rt(channel: int, payload: bytes) -> bytes:
    payload = payload[:64]
    return bytes([0x52, 0x54, channel & 0xFF, len(payload)]) + payload + TAIL
```

## RS485 原始数据透传模式

RS485 原始数据透传模式通过 USB CDC串口 AT+ 指令控制。使用串口工具发送时，只输入命令主体，并把发送结束符设置为 `CRLF`。

| 命令 | 说明 |
| --- | --- |
| `AT+RS485RAW?` | 查询当前是否处于 RS485 原始数据透传模式 |
| `AT+RS485RAW=1` | 开启 RS485 原始数据透传模式 |
| `AT+RS485RAW=0` | 关闭 RS485 原始数据透传模式，恢复 SANPO `RT` 封装帧模式 |

固件默认处于非透传的 `RT` 封装帧模式。`AT+RS485RAW=1` 只改变当前运行状态，不作为上电默认配置保存；设备重新上电后会自动恢复为非透传模式。

开启原始数据透传后，固件不会解析第三方协议内容，也不会改写数据。上位机发送什么字节，固件就把这些字节转发到 RS485 总线；RS485 设备返回的数据内容也保持原样，上位机可以从 USB CDC串口返回数据中取出第三方协议的原始反馈。

原始数据透传没有 `Channel` 字段，默认会发送到当前设备侧所有 RS485 接口；如需指定透传目标通道，可以使用 `AT+RS485RAWCH=<0~4>`，其中 `0` 表示全部通道。

以宇树 GO-M8010-6 电机协议为例，宇树上位机发送到电机的控制帧通常以 `FE EE` 开头，电机返回的反馈帧通常以 `FD EE` 开头：

```text
宇树电机控制帧示例：
FE EE 11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 18 7C

宇树电机反馈帧示例：
FD EE ...
```

使用宇树原厂上位机前，先发送 `AT+RS485RAW=1` 开启 RS485 原始数据透传模式。开启后，可以把 SANPO 集成开发板的 USB CDC串口当作普通 USB 转 RS485 串口使用，不需要把宇树协议重新封装成 SANPO `RT` 封装帧。

使用串口工具手动测试宇树协议时，应使用十六进制发送模式发送原始字节，例如 `FE EE ...`。不要把 `FE EE` 当作普通文本输入，也不要额外添加 SANPO `RT` 封装帧或 `0x0D 0x0A` 帧尾。

完成第三方上位机调试或参数设置后，建议发送 `AT+RS485RAW=0` 恢复 `RT` 封装帧模式；重新上电也会自动恢复为非透传模式。

如需在生产控制中固定到某一路 RS485，建议使用 SANPO `RT` 封装帧对宇树原始协议进行封装。

使用 SANPO `RT` 封装帧对宇树原始协议进行封装时，`RT` 封装帧只作为外层路由帧，宇树协议字节仍然原样放在 `Data` 字段里。固件转发到 RS485 总线时，会去掉 `RT / Channel / Len / 帧尾`，只把 `Data` 中的宇树原始字节发送到目标 RS485 通道。

例如，下面这条宇树 GO-M8010-6 控制帧原始字节长度为 17 字节：

```text
FE EE 11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 18 7C
```

如果要固定发送到 `RS485-2`，可以封装成 SANPO `RT` 封装帧：

```text
52 54 02 11 FE EE 11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 18 7C 0D 0A
```

其中 `52 54` 是 SANPO `RT` 封装帧的帧头，`02` 表示目标通道 `RS485-2`，`11` 表示后面有 17 字节宇树原始数据，末尾 `0D 0A` 是该封装帧的帧尾。RS485 总线上实际发出的仍然是中间的宇树原始数据：

```text
FE EE 11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 18 7C
```

使用 SANPO `RT` 封装帧的好处是：每一帧都能明确指定 RS485 通道；同一个 USB CDC串口可以同时管理多路 RS485；第三方协议本身不需要修改，只是在外层增加 SANPO 路由信息。RS485 设备返回数据时，固件也会用 SANPO `RT` 封装帧返回，并通过 `Channel` 字段标明反馈来自哪一路 RS485。