# SANPO SPI 转 RS485

SANPO SPI 转 RS485 适合 Jetson、树莓派或其他主控板周期控制 RS485 电机和设备。主控板把设备原始指令放入固定长度的 `RT` 报文，并在当前或后续 SPI 传输中读取反馈。

出厂默认 RS485 参数为 4 Mbps、1 个停止位、无校验、8 个数据位。但是某些 Linux 串口枚举会改变当前运行中的参数，因此，建议每次启动 SPI 控制程序、发送业务数据前，通过管理串口 `SANPO Studio Management Port` 显式重设 RS485 参数；SPI 数据通道本身不接收文本 `AT+` 命令。

发送 `AT+` 命令时使用文本模式，并把发送结束符设置为 `CRLF`。不要把字符 `\r\n` 当作普通文本发送。

```text
AT+SETRS485=<波特率>,<停止位>,<校验>,<数据位>
```

例如，设置为宇树电机常用的 4 Mbps、8-N-1：

```text
AT+SETRS485=4000000,1,0,8
```

## 示例程序：发送数据前设置 RS485 波特率 和 SPI 模式

安装依赖：

```bash
python3 -m pip install pyserial
```

下面的示例代码会自动找到并通过两个管理口设置 RS485-1～RS485-4 的波特率。示例程序设置为宇树电机常用的 4 Mbps、8-N-1，并把两颗 STM32 MCU 都切换为适合 17 字节指令的 SHORT 模式。

```python
import re
import time
import serial
from serial.tools import list_ports

RS485_COMMAND = "AT+SETRS485=4000000,1,0,8"
SPI_MODE = "SHORT"

def is_management_port(port):
    if (port.vid, port.pid) != (0x1209, 0x2323):
        return False
    info = " ".join(str(getattr(port, name, "") or "")
                    for name in ("hwid", "interface", "location")).upper()
    return ("MI_01" in info or "MANAGEMENT PORT" in info or
            re.search(r":(?:X|\d+)\.1(?:\D|$)", info) is not None)

def request(stream, command):
    stream.reset_input_buffer()
    stream.write(command.encode("ascii") + b"\r\n")
    stream.flush()
    deadline, reply = time.monotonic() + 1.0, bytearray()
    while time.monotonic() < deadline:
        reply.extend(stream.read(stream.in_waiting or 1))
        if b"OK\r\n" in reply or b"ERR," in reply:
            break
    text = reply.decode("ascii", errors="replace").strip()
    if not text:
        raise RuntimeError(f"{stream.port}: {command}: no reply")
    print(f"{stream.port}: {command} -> {text}")
    return text

def has_line(reply, expected):
    return expected in {line.strip() for line in reply.splitlines()}

ports = sorted(p.device for p in list_ports.comports()
               if is_management_port(p))
if len(ports) != 2:
    raise SystemExit(f"Expected 2 SANPO management ports, found {len(ports)}: {ports}")

for device in ports:
    with serial.Serial(device, 1_000_000, timeout=0.05, write_timeout=1) as stream:
        time.sleep(0.05)
        if not has_line(request(stream, RS485_COMMAND), "OK"):
            raise RuntimeError(f"{device}: failed to configure RS485 bitrate")
        if not has_line(request(stream, "AT+SPIMODE?"), f"SPIMODE:{SPI_MODE}"):
            if not has_line(request(stream, f"AT+SPIMODE={SPI_MODE}"), "OK"):
                raise RuntimeError(f"{device}: failed to configure SPI mode")

print("RS485-1..RS485-4 and SPI SHORT configured successfully.")
```

需要其他串口参数时，修改 `RS485_COMMAND` 中的四个数字；RS485 指令超过
18 字节时，把 `SPI_MODE` 改为 `LONG`，并让 SPI 程序改用 73 字节传输。代码中打开管理口使用的 `1_000_000` 只是 STM32 CDC 串口参数，不会设置 CAN 或 RS485 的物理波特率；物理总线参数只由明确的 `AT+SETRS485` 命令修改。

| 参数 | 支持值 |
| --- | --- |
| 波特率 | `2400`～`4000000`, `5000000`,`6000000`,`7500000` |
| 停止位 | `1` 或 `2` |
| 校验 | `0` 无校验；`1` 奇校验；`2` 偶校验 |
| 数据位 | `8` 或 `9` |

## SPI 参数和长度

| 项目 | SHORT | LONG |
| --- | ---: | ---: |
| 总传输长度 | 23 字节 | 73 字节 |
| 报文区 | 22 字节 | 72 字节 |
| RS485 数据区 | 18 字节 | 68 字节 |
| 最后一个字节 | CRC-8 | CRC-8 |

两种模式都使用 SPI Mode 0、MSB First。CRC-8 多项式为 `0x07`，初始值 `0x00`，无结果异或。

## 选择 RS485 接口

| SPI 片选 | Channel | 发送目标 |
| --- | --- | --- |
| CS0(第一颗 STM32) | `0x01` | RS485-1 |
| CS0(第一颗 STM32) | `0x02` | RS485-2 |
| CS1(第二颗 STM32) | `0x03` | RS485-3 |
| CS1(第二颗 STM32) | `0x04` | RS485-4 |
| CS0或者CS1(任意片选) | `0x00` | 当前 MCU 的两路 RS485 |

发送时 `1/3` 都选择当前 STM32 的第一路，`2/4` 都选择第二路。回包只使用当前 STM32 Channel `1/2`。主控中的 CS0、CS1 通常分别连接开发板的两个外部片选。注意：主控和开发板需要共地，接入两个GND可保证数据传输稳定性。

## SHORT 报文

发送和接收使用相同布局：

| 字节位置 | 内容 |
| --- | --- |
| 0～1 | 固定 `52 54`，即 `RT` |
| 2 | Channel |
| 3 | RS485 数据长度 `0`～`18` |
| 4～21 | 18 字节 RS485 数据区，未使用部分填 `00` |
| 22 | 前 22 字节的 CRC-8 |

将 17 字节宇树控制帧发送到 Channel 2 时，CRC 前的报文区为：

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

最后增加对这 22 字节计算得到的 CRC-8。

## LONG 报文

| 字节位置 | 内容 |
| --- | --- |
| 0～1 | 固定 `52 54`，即 `RT` |
| 2 | Channel |
| 3 | RS485 数据长度 `0`～`68` |
| 4～71 | 68 字节 RS485 数据区，未使用部分填 `00` |
| 72 | 前 72 字节的 CRC-8 |

CRC 算法与 [SANPO SPI 转 CAN](spi_can)相同。

## 读取 RS485 反馈

开发板收到 RS485 数据后，会使用同样的 `RT` 布局放入 SPI 发送队列：

- 字节 2 表示反馈来自当前 MCU 的第一路或第二路 RS485。
- 字节 3 表示本次反馈的数据长度。
- 数据从字节 4 开始。
- 未使用的数据区填 `00`。

SPI 是全双工接口。发送控制帧时读到的可能是旧数据或全 `00`；如果还没有目标反馈，应继续发送同长度的全零空帧读取。

一次 RS485 接收事件不保证正好对应一条完整的电机协议帧。主控应使用 Channel 区分总线，再按照电机协议的帧头、长度和校验重组数据。

## 宇树 GO-M8010 示例

完整示例：[SPI 转 RS485 宇树 GM8010 使用说明](https://gitcode.com/sanpo/robot/blob/main/products/spine/v8/demo/guides/spi-rs485-unitree.md)

```bash
sudo python3 spi2rs485_unitree_GM8010_demo_v8.py \
  --spibus 0 \
  --cs 0 \
  --motors 1
```

参数名称以示例程序当前帮助信息为准。首次运行时应降低运动幅度并预留立即断电的安全措施。

## 常见问题

| 现象 | 处理方法 |
| --- | --- |
| 收到全 `00` | 当前没有排队反馈；稍后继续发送同长度空帧 |
| 回包 Channel 为 1/2 | 回包使用当前 MCU 的本地编号，属于正常行为 |
| 17 字节指令在 SHORT 可用，较长指令失败 | SHORT 最多 18 字节；切换 LONG |
| CRC 错误 | 检查 Mode 0、MSB First、固定长度、SPI 时钟和片选时序 |
| 设备没有回复 | 检查片选、Channel、RS485 参数、设备 ID、指令校验、A/B 接线和供电 |
| 反馈被拆成多段 | 按设备协议在主控端进行重组，不要把一次 SPI 读取视为固定的一条电机回包 |