简介
STC32G12K128 是STC 推出的一款32位的 C251 的单片机。最近拿到一块官方申请的 屠龙刀-STC32G开发板,就用它的提供的库函数,查考安富莱提供的 modbus 例程移植了一个 modbus-rtu 从站的工程。
modbus-rtu slave 移植注意点
- modbus-rtu 功能配置
- 配置 modbus-rtu 使能主机还是从机,亦或是全部使能
- 配置主机或者从机使用的串口、波特率、从机地址、打印调试信息
- 初始化 modbus-rtu 从站使用到的串口和定时器
- modbus-rtu 没有开始和结束符,通过3.5个字符的时间间隔来断帧,所以此处初始化一个定时器4来计算3.5个字符的时间用于断帧。注意:此处使用定时器不要和对应串口波特率产生的定时器冲突
- 初始化对应的串口4
void MODS_PeripheralInit(void)
{TIM_InitTypeDef TIM_InitStructure = {0};GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //结构定义COMx_InitDefine COMx_InitStructure; //结构定义/* 硬件定时器初始化 *//*3.5个字符的时间间隔,只是用在RTU模式下面,因为RTU模式没有开始符和结束符,两个数据包之间只能靠时间间隔来区分,Modbus定义在不同的波特率下,间隔时间是不一样的,所以就是3.5个字符的时间,波特率高,这个时间间隔就小,波特率低,这个时间间隔相应就大4800 = 7.297ms9600 = 3.646ms19200 = 1.771ms38400 = 0.885ms*/uint32_t timeout = 0;//timeout = 35000000 / MODBUS_SLAVE_BAUD; /* 计算超时时间,单位us 35000000*//* 此处直接将定时器的初始值赋值,具体计算的公式参考注释,此处默认使用9600的波特率/主频22.1184MHZ,且定时器使用12T模式 */uiTimerAutoLoadVal = 63558;//(65536UL - ((12000000*3646) / MAIN_Fosc));//3646=35000000 / 9600/* 使用硬件定时器4 如果有冲突,请改修此处定时器 */// //定时器4做16位自动重装, 中断频率为50HZ,中断函数从P6.3取反输出25HZ方波信号.TIM_InitStructure.TIM_ClkSource = TIM_CLOCK_12T; //指定时钟源, TIM_CLOCK_1T,TIM_CLOCK_12T,TIM_CLOCK_ExtTIM_InitStructure.TIM_ClkOut = DISABLE; //是否输出高速脉冲, ENABLE或DISABLETIM_InitStructure.TIM_Value = uiTimerAutoLoadVal; //初值 因为上面12分频了 所以是 12*1000000TIM_InitStructure.TIM_Run = DISABLE; //是否初始化后启动定时器, ENABLE或DISABLETimer_Inilize(Timer4, &TIM_InitStructure); //初始化Timer4 Timer0,Timer1,Timer2,Timer3,Timer4NVIC_Timer4_Init(ENABLE, NULL); //中断使能, ENABLE/DISABLE; 无优先级/* 初始化 MODBUS 从机使用的串口 P02-RXD P03-TXD */GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; //指定要初始化的IO, GPIO_Pin_0 ~ GPIO_Pin_7GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_PullUp; //指定IO的输入或输出方式,GPIO_PullUp,GPIO_HighZ,GPIO_OUT_OD,GPIO_OUT_PPGPIO_Inilize(GPIO_P0, &GPIO_InitStructure); //初始化COMx_InitStructure.UART_Mode = UART_8bit_BRTx; //模式, UART_ShiftRight,UART_8bit_BRTx,UART_9bit,UART_9bit_BRTxCOMx_InitStructure.UART_BRT_Use = BRT_Timer2; //使用波特率, BRT_Timer2, BRT_Timer4 (注意: 串口2固定使用BRT_Timer2)COMx_InitStructure.UART_BaudRate = 9600ul; //波特率, 110 ~ 115200COMx_InitStructure.UART_RxEnable = ENABLE; //接收允许, ENABLE或DISABLEUART_Configuration(UART4, &COMx_InitStructure); //初始化串口4 UART1,UART2,UART3,UART4NVIC_UART4_Init(ENABLE, Priority_1); //中断使能, ENABLE/DISABLE; 优先级(低到高) Priority_0,Priority_1,Priority_2,Priority_3UART4_SW(UART4_SW_P02_P03); //UART4_SW_P02_P03,UART4_SW_P52_P53}
- 在定时器的中断函数中添加 modbus-rtu 从机 3.5 个字符超时处理函数
//========================================================================
// 函数: Timer4_ISR_Handler
// 描述: Timer4中断函数.
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2020-09-23
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void Timer4_ISR_Handler (void) interrupt TMR4_VECTOR //进中断时已经清除标志
{
#if ( MODBUS_CFG_SLAVE_EN == 1 )MODS_RxTimeOut(); /* Modbus从站超时处理 */
#endif
#if ( MODBUS_CFG_HOST_EN == 1 )MODH_RxTimeOut(); /* Modbus主站超时处理 */
#endif// TODO: 在此处添加用户代码//P63 = ~P63;
}
- 在串口的接口中断函数中添加 modbus-rtu 从机接收字节的处理函数
//========================================================================
// 函数: UART4_ISR_Handler
// 描述: UART4中断函数.
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2020-09-23
//========================================================================
#ifdef UART4
void UART4_ISR_Handler(void) interrupt UART4_VECTOR
{if(S4RI){CLR_RI4();
#if ( MODBUS_CFG_SLAVE_EN == 1 )MODS_ReciveNew(S4BUF);
#elif ( MODBUS_CFG_HOST_EN == 1 )MODH_ReciveNew(S4BUF);
#elseif(COM4.RX_Cnt >= COM_RX4_Lenth) COM4.RX_Cnt = 0;RX4_Buffer[COM4.RX_Cnt++] = S4BUF;COM4.RX_TimeOut = TimeOutSet4;
#endif}if(S4TI){CLR_TI4();#if(UART_QUEUE_MODE == 1) //判断是否使用队列模式if(COM4.TX_send != COM4.TX_write){S4BUF = TX4_Buffer[COM4.TX_send];if(++COM4.TX_send >= COM_TX4_Lenth) COM4.TX_send = 0;}else COM4.B_TX_busy = 0;
#elseCOM4.B_TX_busy = 0; //使用阻塞方式发送直接清除繁忙标志
#endif}
}
- 在 main() 函数的大循环之前调用 MODS_PeripheralInit() 以初始化使用到的相关硬件;然后在死循环里一直调用 MODS_Poll() 解析 modbus-rtu 从机协议。
- 可以通过 modbus_slave.h 文件中的宏定义对 modbus-rtu 的功能进行裁剪,可以禁用不需要使用的功能,以解决空间。
//-----------------------------------------------------------------------------------------//
#define MODBUS_SLAVE_RTU_01H_FUNCTION DISABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_02H_FUNCTION DISABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_03H_FUNCTION ENABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_04H_FUNCTION DISABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_05H_FUNCTION DISABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_06H_FUNCTION ENABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_10H_FUNCTION ENABLE
/* 使能测试功能,实际使用可禁用 */
#define MODBUS_RTU_TEST ENABLE//DISABLE ENABLE
工程源码
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测试
- 先将工程源码编译生成后的hex烧录到开发板中
- 再使用 USB转TTL 连接 STC32G12K28 开发板的串口4(P02-RXD P03-TXD)
- 电脑端使用 modbus 主机的模拟软件(此处使用 modbuspoll )
-
设置串口和波特率
-
根据工程源码里设置的保存寄存器的参数,设置 modbuspoll 软件里读取的地址
//-----------------------------------------------------------------------------------------//
#if (MODBUS_RTU_TEST == ENABLE) //测试使用代码
/* 01H 读强制单线圈 */
/* 05H 写强制单线圈 */
#define REG_D01 0x0101
#define REG_D02 0x0102
#define REG_D03 0x0103
#define REG_D04 0x0104
#define REG_DXX REG_D04/* 02H 读取输入状态 */
#define REG_T01 0x0201
#define REG_T02 0x0202
#define REG_T03 0x0203
#define REG_TXX REG_T03/* 03H 读保持寄存器 */
/* 06H 写保持寄存器 */
/* 10H 写多个保存寄存器 */
#define SLAVE_REG_P01 0x0301
#define SLAVE_REG_P02 0x0302/* 04H 读取输入寄存器(模拟信号) */
#define REG_A01 0x0401
#define REG_AXX REG_A01
typedef struct
{/* 03H 06H 读写保持寄存器 */uint16_t P01;uint16_t P02;/* 04H 读取模拟量寄存器 */uint16_t A01;/* 01H 05H 读写单个强制线圈 */uint16_t D01;uint16_t D02;uint16_t D03;uint16_t D04;}SLAVE_VAR_T;
#endif
- 单击对应保持寄存器的值,可以设置该寄存器的值