STM32-modbus rtu 之主机程序

xiaoxiao2021-02-27  190

STM32-modbus rtu 之主机程序

 

一、STM32串口的发送与接收

考虑到modbus的使用场合大多为半双工而非全双工,所以,串口接收采用DMA+空闲中断,发送则直接发送。

#include "serial.h" #include "string.h"   _serialbuf_st serialRXbuf_st; _serialbuf_st serialTXbuf_st;   /*DMA接收数据缓存*/ u8 g_uart1DmaRXBuf[UART_DMARX_SIZE];      /* 说明:3个串口直接发送函数 编写:林 */ void myUSART_Sendbyte(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data) {     while((USARTx->SR&0X40)==0);      USARTx->DR = (Data & (uint16_t)0x01FF); } void myUSART_Sendstr(USART_TypeDef* USARTx, const char  *s) {     while(*s != '\0')     {               myUSART_Sendbyte( USARTx, *s) ;         s++;     } } void myUSART_Sendarr(USART_TypeDef* USARTx, u8 a[] ,uint8_t len) {     uint8_t i=0;     while(i <  len )     {               myUSART_Sendbyte( USARTx, a[i]) ;         i++;     } } /* 说明:   串口1初始化   串口1使用DMA 接收  编写:林 */ void Usart1_init(u32 baud) {         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;     USART_InitTypeDef  USART_InitStructure;     DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);     RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);       GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 ;     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);     USART_InitStructure.USART_BaudRate =baud;//一秒发送BaudRate个bit     USART_InitStructure.USART_WordLength =USART_WordLength_8b;     USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;     USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;     USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =USART_HardwareFlowControl_None;     USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;     USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);      DMA_DeInit(DMA1_Channel5);       DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)(&(USART1->DR));       DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)g_uart1DmaRXBuf;       DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;       DMA_InitStructure.DMA_BufferSize =  UART_DMARX_SIZE;       DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;       DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;        DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;       DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;       DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;       DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;       DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;       DMA_Init(DMA1_Channel5,&DMA_InitStructure);       USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TC,DISABLE);       USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,DISABLE);       USART_ITConfig(USART1,USART_IT_IDLE,ENABLE);                NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;               //        NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;       //         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;              //         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                 //          NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                                       USART_DMACmd(USART1,USART_DMAReq_Rx,ENABLE);       USART_Cmd(USART1, ENABLE);          DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);       memset(   & serialRXbuf_st ,0, sizeof (   serialRXbuf_st ) ) ; } //等待发送完成 void WaitForTransmitComplete(USART_TypeDef* USARTx) {     while((USARTx->SR&0X40)==0){};  }   /* 说明:串口中断,DMA与空闲中断处理,用于串口接收 编写:林 */ void USART1_IRQHandler(void) {      _serialbuf_st *p= &serialRXbuf_st;     __IO u8 temp = 0;     u8 i=0;     if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_IDLE) != RESET)     {         temp = USART1->SR;         temp = USART1->DR;          DMA_Cmd(DMA1_Channel5,DISABLE);         temp = UART_DMARX_SIZE - ((uint16_t)(DMA1_Channel5->CNDTR));                  for (i = 0;i < temp;i++)         {               p->buf[i] =g_uart1DmaRXBuf[i];         }         p->len = temp ;                  DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel5,UART_DMARX_SIZE);         DMA_Cmd(DMA1_Channel5,ENABLE);     }      __nop();  } /*serial.h*/ #ifndef __SERIALx_H #define __SERIALx_H     #include "stm32f10x.h" /*DMA接收数据缓存大小*/ #define UART_DMARX_SIZE 0xff typedef struct   {     u8 buf[UART_DMARX_SIZE];     __IO u8 len; } _serialbuf_st ;  //串口数据结构 typedef struct   {     u8 addr;//从机地址     u8 start;//寄存器起始     u8 len;  //接收到或待发送的寄存器数     u16 buf[UART_DMARX_SIZE/2];//寄存器数据 } _mbdata_st; //用户数据 extern _serialbuf_st serialRXbuf_st; extern _serialbuf_st serialTXbuf_st; void Usart1_init(u32 baud) ; void WaitForTransmitComplete(USART_TypeDef* USARTx) ; void myUSART_Sendbyte(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t Data) ; void myUSART_Sendstr(USART_TypeDef* USARTx, const char  *s) ; void myUSART_Sendarr(USART_TypeDef* USARTx, u8 a[] ,uint8_t len); #endif

 

二、实现读保持寄存器功能:F=0x03

首先实现发送函数

/* 说明: 接收“读保持寄存器”的结果 命令0X03 返回: res_OK 正确 res_ERR1 其他错误 res_ERR2 地址不符 res_ERR3 无反馈 */ u8 mb_recv_readHoldingReg( _mbdata_st *mbp) {      u8 i;     if( serialRXbuf_st.len == 0 ) return res_ERR3;     serialRXbuf_st.len=0;     if( mbp->addr == serialRXbuf_st.buf[0] )     {          if( 0x03 == serialRXbuf_st.buf[1] )          {               for(i=0;i<serialRXbuf_st.buf[2]/2;i++)              {                     mbp->buf[mbp->start +i]= (u16)(serialRXbuf_st.buf[i*2+3]>>8) + serialRXbuf_st.buf[i*2+4];              }              mbp->len =  serialRXbuf_st.buf [2]/2;//寄存器数              return res_OK;          }          else          {              return res_ERR1;          }     }     return res_ERR2;  }

 

三、实现写保持寄存器功能:F=0X10

发送与接收代码如下

/* 发送"写保持寄存器",命令0X10 */ void mb_sent_writeHoldingReg( const _mbdata_st  mbp) {      u8 i=0;     u16 temp;     u8 len = mbp.len;      if(len>0x7d)len=0x7d;     serialTXbuf_st.buf[0] = mbp.addr;     serialTXbuf_st.buf[1] = 0x10;     serialTXbuf_st.buf[2] = mbp.start>>8;     serialTXbuf_st.buf[3] = mbp.start;     serialTXbuf_st.buf[4] = 0;     serialTXbuf_st.buf[5] =  len;     serialTXbuf_st.buf[6] =  len*2;     for(;i<mbp.len;i++)     {       serialTXbuf_st.buf[i*2+7] = mbp.buf[i]>>8;       serialTXbuf_st.buf[i*2+8] = mbp.buf[i];     }        temp=usMBCRC16(  serialTXbuf_st.buf,   len*2+7 );     serialTXbuf_st.buf[ len*2+7] = temp;    //低     serialTXbuf_st.buf[ len*2+8] = temp>>8;     myUSART_Sendarr(  USART1,   serialTXbuf_st.buf ,   len*2+9) ;     WaitForTransmitComplete(USART1) ; //发送完成  } /* 说明:     接收“写保持寄存器”的从机反馈 返回:     res_OK 正确     res_ERR1 校验错误     res_ERR2 返回格式错误     res_ERR3 无反馈 */ u8 mb_recv_writeHoldingReg( _mbdata_st  *mbp ) {     u8 i=0;     if( serialRXbuf_st.len == 0 ) return res_ERR3;     serialRXbuf_st.len=0;     for(i=0;i<6;i++)     {         if ( serialTXbuf_st.buf[i] != serialRXbuf_st.buf[i] ) return res_ERR2;     }     if( serialRXbuf_st.buf[6] + (u16)(serialRXbuf_st.buf[7]<<8) != usMBCRC16(  serialRXbuf_st.buf,  6 )) return res_ERR1;     return res_OK; }

 

 

 

四、程序调用

为了方便,将上面函数统一起来

u8 gmod = 0 ;//测试用,gmod=0,测试写保持寄存器功能,gmod=1读保持寄存器功能。 _mbdata_st HoldingReg_st = {1,0,5,{1,2,3,4,5,6,7,8,9}}; u8 gsync = 1 ; void mb_setMODRXorTX(bool RxorTx) { //此处需修改硬件,用于使用外部器件(比如485器件)的接收或发送。 } //统一发送 void smb_sentHoldingReg(const _mbdata_st  mbp   ) { mb_setMODRXorTX(1);//改为发送模式      if( gmod == 1 )         mb_sent_writeHoldingReg( HoldingReg_st);      else         mb_sent_readHoldingReg( HoldingReg_st );      mb_setMODRXorTX(0);//改为接收模式      gsync=1; } //统一接收  u8 smb_recvHoldingReg( _mbdata_st  *mbp   ) {     u8 rel=0xff;     if( 1 == gsync)//发送完成     {          gsync=0;          while( serialRXbuf_st.len == 0 )           {             if(TIM3->CNT >4900)  break ;//从机无响应          };//接收完成                    if( gmod == 1)          {             rel=mb_recv_writeHoldingReg( &HoldingReg_st ) ;          }else           {             rel=mb_recv_readHoldingReg(   &HoldingReg_st ) ;          }     }       return rel ; }

在定时器服务里调用发送函数

void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中断 {     if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //检查指定的TIM中断发生与否:TIM 中断源      {         TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx的中断待处理位:TIM 中断源          {              if(gmod == 1) HoldingReg_st.buf [1]++ ; //累增某个保持寄存器,用于测试观察              smb_sentHoldingReg( HoldingReg_st ) ;         }     } }

在主循环里调用接收函数

    while(1)     {           rel = smb_recvHoldingReg( &HoldingReg_st ) ;           if( res_OK == rel && HoldingReg_st.buf[0] == 1 ) LED0=!LED0; //观察结果     }

 

 

 

五、验证

程序烧录到STM32,,串口连接电脑,使用PC端从机软件 Modbus Slave 观察

 

F=0X03

F=0X10,(虽然显示03)

这个从机软件不能显示F=0X10也就是16,但功能是可以使用的。

不过这毕竟令人心里不爽,所以我使用nmodbus类库编写了C#上位机软件进行验证,如下图所示,可见F=16也就是0X10

 

 

转载请注明原文地址: https://www.6miu.com/read-12075.html

最新回复(0)