STM32 RS485 modbus通訊源程序，親測有效

ID:221647 · 發(fā)表于 2018-10-16 08:56

Modbus 一個工業(yè)上常用的通訊協(xié)議、一種通訊約定。Modbus協(xié)議包括RTU、ASCII、TCP。其中MODBUS-RTU最常用，比較簡單，在單片機(jī)上很容易實現(xiàn)。modbus協(xié)議簡單解析如下：
1、主機(jī)對從機(jī)寫數(shù)據(jù)操作
如果單片機(jī)接收到一個報文那么就對報文進(jìn)行解析執(zhí)行相應(yīng)的處理，如上面報文：
01          06          00 01          00 17       98 04
  從機(jī)地址       功能號       數(shù)據(jù)地址       數(shù)據(jù)       CRC校驗

假如本機(jī)地址是 1 ，那么單片機(jī)接收到這串?dāng)?shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)計算CRC校驗判斷數(shù)據(jù)是否正確，如果判斷數(shù)據(jù)無誤，則結(jié)果是：
         HoldDataReg[1]  =  0x0017;
MODBUS主機(jī)就完成了一次對從機(jī)數(shù)據(jù)的寫操作，實現(xiàn)了通訊。

2、主機(jī)對從機(jī)讀數(shù)據(jù)操作
主機(jī)進(jìn)行讀HoldDataReg[1] 操作，則報文是：
01          03          00 01          00 01       D5 CA
從機(jī)地址       功能號       數(shù)據(jù)地址    讀取數(shù)據(jù)個數(shù)    CRC校驗
那么單片機(jī)接收到這串?dāng)?shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)計算CRC校驗判斷數(shù)據(jù)是否正確，如果判斷數(shù)據(jù)無誤，則結(jié)果是：返回信息給主機(jī)，返回的信息也是有格式的：
返回內(nèi)容：
01       03          02          0017       F8 4A
  從機(jī)地址功能號    數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù) 兩個字節(jié)數(shù)據(jù) CRC校驗
MODBUS主機(jī)就完成了一次對從機(jī)數(shù)據(jù)的讀操作，實現(xiàn)了通訊。

上傳的程序是根據(jù)手把手教你51單片機(jī)的例程修改而來，能實現(xiàn)讀/寫操作（03,06碼），成功通過modbus調(diào)試精靈測試，讀寫通訊正常！
由于剛接觸modbus通訊協(xié)議，之前一直出現(xiàn)通訊超時的問題，找了網(wǎng)上很多資料，都不得其解，所以把程序拿出來和大家分享。希望和大家相互學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步！

單片機(jī)源程序如下:

#include "rs485.h"
#include "SysTick.h"
#include "crc16.h"
#include "led.h"
/*******************************************************************************
* 函數(shù) 名 : RS485_Init
* 函數(shù)功能 : USART2初始化函數(shù)
* 輸入 : bound:波特率
* 輸出 : 無
*******************************************************************************/
u8 USART2_RX_BUF[64]; //接收緩沖，最大64字節(jié)
u8 USART2_RX_CNT=0; //接收字節(jié)計數(shù)器
u8 flagFrame=0; //幀接收完成標(biāo)志，即接收到一幀新數(shù)據(jù)
unsigned char regGroup[5]; //Modbus寄存器組，地址為0x00~0x04
void RS485_Init(u32 bound)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA\G時鐘
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);//使能USART2時鐘
/* 配置GPIO的模式和IO口 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2; //TX-485 //串口輸出PA2
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); /* 初始化串口輸入IO */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3; //RX-485 //串口輸入PA3
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING; //模擬輸入
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3; //CS-485
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOG,&GPIO_InitStructure);
//USART2 初始化設(shè)置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率設(shè)置
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字長為8位數(shù)據(jù)格式
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一個停止位
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//無奇偶校驗位
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//無硬件數(shù)據(jù)流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //收發(fā)模式
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口2
USART_Cmd(USART2, ENABLE); //使能串口 2
USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_TC);
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//開啟接受中斷
//Usart2 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//搶占優(yōu)先級3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =2; //子優(yōu)先級2
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根據(jù)指定的參數(shù)初始化VIC寄存器、
RS485_TX_EN=0; //默認(rèn)為接收模式
}
//1ms定時
void TIM2_Init()
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2,ENABLE);//使能TIM4時鐘
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=1000; //自動裝載值
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=72-1; //分頻系數(shù)
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //設(shè)置向上計數(shù)模式
TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE); //開啟定時器中斷
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;//定時器中斷通道
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;//搶占優(yōu)先級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子優(yōu)先級
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE); //使能定時器
}
//計算發(fā)送的數(shù)據(jù)長度，并且將數(shù)據(jù)放到*buf數(shù)組中
u8 UartRead(u8 *buf, u8 len)
{
u8 i;
if(len>USART2_RX_CNT) //指定讀取長度大于實際接收到的數(shù)據(jù)長度時
{
len=USART2_RX_CNT; //讀取長度設(shè)置為實際接收到的數(shù)據(jù)長度
}
for(i=0;i<len;i++) //拷貝接收到的數(shù)據(jù)到接收指針中
{
*buf=USART2_RX_BUF[i]; //將數(shù)據(jù)復(fù)制到buf中
buf++;
}
USART2_RX_CNT=0; //接收計數(shù)器清零
return len; //返回實際讀取長度
}
u8 rs485_UartWrite(u8 *buf ,u8 len) //發(fā)送
{
u8 i=0;
GPIO_SetBits(GPIOG,GPIO_Pin_3); //發(fā)送模式
delay_ms(3); //3MS延時
for(i=0;i<=len;i++)
{
USART_SendData(USART2,buf[i]); //通過USARTx外設(shè)發(fā)送單個數(shù)據(jù)
while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)==RESET); //檢查指定的USART標(biāo)志位設(shè)置與否，發(fā)送數(shù)據(jù)空位標(biāo)志
}
GPIO_ResetBits(GPIOG,GPIO_Pin_3); //設(shè)置為接收模式
}
//串口驅(qū)動函數(shù)，檢測數(shù)據(jù)幀的接收，調(diào)度功能函數(shù)，需在主循環(huán)中調(diào)用
void UartDriver()
{
unsigned char i=0,cnt;
unsigned int crc;
unsigned char crch,crcl;
static u8 len;
static u8 buf[60];
if(flagFrame) //幀接收完成標(biāo)志，即接收到一幀新數(shù)據(jù)
{
flagFrame=0; //幀接收完成標(biāo)志清零
len = UartRead(buf,sizeof(buf)); //將接收到的命令讀到緩沖區(qū)中
if(buf[0]==0x01) //判斷地址是不是0x01
{
crc=GetCRC16(buf,len-2); //計算CRC校驗值，出去CRC校驗值
crch=crc>>8; //crc高位
crcl=crc&0xFF; //crc低位
if((buf[len-2]==crch)&&(buf[len-1]==crcl)) //判斷CRC校驗是否正確
{
switch (buf[1]) //按功能碼執(zhí)行操作
{
case 0x03: //讀數(shù)據(jù)
if((buf[2]==0x00)&&(buf[3]<=0x05)) //寄存器地址支持0x0000~0x0005
{
if(buf[3]<=0x04)
{
i=buf[3];//提取寄存器地址
cnt=buf[5]; //提取待讀取的寄存器數(shù)量
buf[2]=cnt*2; //讀取數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，為寄存器*2，因modbus定義的寄存器為16位
len=3;
while(cnt--)
{
buf[len++]=0x00; //寄存器高字節(jié)補(bǔ)0
buf[len++]=regGroup[i++]; //低字節(jié)
}
}
break;
}
else //寄存器地址不被支持時，返回錯誤碼
{
buf[1]=0x83; //功能碼最高位置1
buf[2]=0x02; //設(shè)置異常碼為02-無效地址
len=3;
break;
}
case 0x06: //寫入單個寄存器
if((buf[2]==0x00)&&(buf[3]<=0x05)) //寄存器地址支持0x0000-0x0005
{
if(buf[3]<=0x04)
{
i=buf[3]; //提取寄存器地址
regGroup[i]=buf[5]; //保存寄存器數(shù)據(jù)
led3=0;
}
len -=2; //長度-2以重新計算CRC并返回原幀
break;
}
else
{ //寄存器地址不被支持，返回錯誤碼
buf[1]=0x86; //功能碼最高位置1
buf[2]=0x02; //設(shè)置異常碼為02-無效地址
len=3;
break;
}
default: //其他不支持的功能碼
buf[1]=0x80; //功能碼最高位置1
buf[2]=0x01; //設(shè)置異常碼為01—無效功能
len=3;
break;
}
crc=GetCRC16(buf,len); //計算CRC校驗值
buf[len++]=crc>>8; //CRC高字節(jié)
buf[len++]=crc&0xff; //CRC低字節(jié)
rs485_UartWrite(buf,len); //發(fā)送響應(yīng)幀
}
}
}
}
void UartRxMonitor(u8 ms) //串口接收監(jiān)控
{
static u8 USART2_RX_BKP=0; //定義USART2_RC_BKP暫時存儲詩句長度與實際長度比較
static u8 idletmr=0; //定義監(jiān)控時間
if(USART2_RX_CNT>0)//接收計數(shù)器大于零時，監(jiān)控總線空閑時間
{
if(USART2_RX_BKP!=USART2_RX_CNT) //接收計數(shù)器改變，即剛接收到數(shù)據(jù)時，清零空閑計時
{
USART2_RX_BKP=USART2_RX_CNT; //賦值操作，將實際長度給USART2_RX_BKP
idletmr=0; //將監(jiān)控時間清零
}
else ////接收計數(shù)器未改變，即總線空閑時，累計空閑時間
{
//如果在一幀數(shù)據(jù)完成之前有超過3.5個字節(jié)時間的停頓，接收設(shè)備將刷新當(dāng)前的消息并假定下一個字節(jié)是一個新的數(shù)據(jù)幀的開始
if(idletmr<5) //空閑時間小于1ms時，持續(xù)累加
{
idletmr +=ms;
if(idletmr>=5) //空閑時間達(dá)到1ms時，即判定為1幀接收完畢
{
flagFrame=1;//設(shè)置命令到達(dá)標(biāo)志，幀接收完畢標(biāo)志
}
}
}
}
else
{
USART2_RX_BKP=0;
}
}
/*******************************************************************************
* 函數(shù) 名 : USART2_IRQHandler
* 函數(shù)功能 : USART2中斷函數(shù)
* 輸入 : 無
* 輸出 : 無
*******************************************************************************/
void USART2_IRQHandler(void)
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復(fù)制代碼

所有資料51hei提供下載:

29. RS485通信實驗.rar (273.59 KB, 下載次數(shù): 4563)

ID:415061 · 發(fā)表于 2018-10-25 10:11

你好！這個功能模塊能實現(xiàn)多機(jī)進(jìn)行485通信嗎

ID:221647 · 發(fā)表于 2018-10-25 13:27

17351371760 發(fā)表于 2018-10-25 10:11
你好！這個功能模塊能實現(xiàn)多機(jī)進(jìn)行485通信嗎

單主機(jī)，多從機(jī)？這個是從機(jī)源程序，多機(jī)通信可以在源程序的基礎(chǔ)上擴(kuò)展一下哦

ID:211366 · 發(fā)表于 2018-12-11 14:13

為什么會提示通訊超時

ID:221647 · 發(fā)表于 2018-12-19 12:50

1911733869 發(fā)表于 2018-12-11 14:13
為什么會提示通訊超時

那就是沒通訊上，你是把程序移植過去，還是下到開發(fā)板直接用的？程序是我試驗過的，是能正常通訊的，或者你是不是讀寫碼的格式錯了，仔細(xì)檢查看看

ID:267166 · 發(fā)表于 2018-12-24 10:26

樓主我把這程序下載到stm32 用的c8t6，結(jié)果通訊超時。為什么呀

ID:267166 · 發(fā)表于 2018-12-24 11:12

清泥發(fā)表于 2018-12-24 10:26
樓主我把這程序下載到stm32 用的c8t6，結(jié)果通訊超時。為什么呀

讀寫碼和你圖上的一樣的。就是通訊不上

ID:452692 · 發(fā)表于 2018-12-24 12:29

樓主用的哪塊板子，是stm32f103嗎，我還是通訊超時，望指教

ID:221647 · 發(fā)表于 2018-12-26 09:37

周振宇發(fā)表于 2018-12-24 12:29
樓主用的哪塊板子，是stm32f103嗎，我還是通訊超時，望指教

我用的是開發(fā)板，stm32f103zet6，你程序有改動嗎？或者是端口設(shè)置之類的，你好好檢查下

ID:221647 · 發(fā)表于 2018-12-26 09:42

清泥發(fā)表于 2018-12-24 10:26
樓主我把這程序下載到stm32 用的c8t6，結(jié)果通訊超時。為什么呀

我用的開發(fā)板是stm32f103zet6，你要看看兩個芯片的程序能否兼容，我看到網(wǎng)上說啟動文件之類的要做些修改，具體的你網(wǎng)上搜搜看，看看用的端口和程序是否一致，一般也沒有別的問題了

ID:351957 · 發(fā)表于 2018-12-26 12:56

最近在用stm32f103搞RES485 MODBUS通信沒弄好，，樓主發(fā)的不錯，學(xué)習(xí)了，測試一下可以，謝謝了

ID:129015 · 發(fā)表于 2018-12-27 00:41

非常有用的程序，謝謝樓主程序

ID:221647 · 發(fā)表于 2018-12-27 08:10

123按時到崗發(fā)表于 2018-12-26 12:56
最近在用stm32f103搞RES485 MODBUS通信沒弄好，，樓主發(fā)的不錯，學(xué)習(xí)了，測試一下可以，謝謝了

ID:223999 · 發(fā)表于 2018-12-28 14:15

不錯，學(xué)習(xí)了

ID:223999 · 發(fā)表于 2018-12-28 14:35

很實用

ID:457478 · 發(fā)表于 2018-12-28 17:15

非常好，謝謝分享

ID:465193 · 發(fā)表于 2019-1-9 16:07

下載來看看，怎么樣！

ID:440747 · 發(fā)表于 2019-1-24 10:28

最近在用stm32f103搞RES485 MODBUS通信沒弄好，，樓主發(fā)的不錯，學(xué)習(xí)了，測試一下可以，謝謝了

ID:391644 · 發(fā)表于 2019-1-25 08:44

這個協(xié)議。如果讀寫數(shù)據(jù)是一個32bit的怎么操作呢？弄2個寄存器嗎？

ID:275675 · 發(fā)表于 2019-2-16 11:50

樓主有主機(jī)源程序嗎？

ID:471398 · 發(fā)表于 2019-2-16 12:45

謝謝分享

ID:278671 · 發(fā)表于 2019-2-17 14:02

感謝感謝

ID:311601 · 發(fā)表于 2019-2-28 13:25

感謝感謝

ID:481513 · 發(fā)表于 2019-3-1 13:14

樓主，這個程序移植到C51上能行嗎，要注意些啥啊?

ID:167757 · 發(fā)表于 2019-3-4 20:56

感謝樓主的無私奉獻(xiàn)

ID:485354 · 發(fā)表于 2019-3-6 09:29

感謝樓主的無私奉獻(xiàn)

ID:223999 · 發(fā)表于 2019-3-6 14:10

不錯，下來看看

ID:110736 · 發(fā)表于 2019-3-6 17:40

謝謝分享，學(xué)習(xí)了

ID:486587 · 發(fā)表于 2019-3-7 22:20

謝謝分享

ID:221647 · 發(fā)表于 2019-3-8 09:50

jeasey 發(fā)表于 2019-1-25 08:44
這個協(xié)議。如果讀寫數(shù)據(jù)是一個32bit的怎么操作呢？弄2個寄存器嗎？

我是這樣做的

ID:221647 · 發(fā)表于 2019-3-8 09:52

1051695085 發(fā)表于 2019-2-16 11:50
樓主有主機(jī)源程序嗎？

你可以根據(jù)這個從機(jī)修改一下，主機(jī)就是發(fā)命令，把你要讀或者要寫的數(shù)據(jù)發(fā)出去，發(fā)出去再接收數(shù)據(jù)

ID:486419 · 發(fā)表于 2019-3-11 08:17

正好需要，樓主真好。我需要學(xué)習(xí)了解一下

ID:129504 · 發(fā)表于 2019-3-14 11:16

感謝分享，試一試

ID:487423 · 發(fā)表于 2019-3-15 10:06

感謝樓主分享，學(xué)到很多。

ID:486068 · 發(fā)表于 2019-3-15 15:50

可以多機(jī)通訊嗎？

ID:221647 · 發(fā)表于 2019-3-16 10:00

zlbxuziming 發(fā)表于 2019-3-15 15:50
可以多機(jī)通訊嗎？

這是一臺主機(jī)，一臺從機(jī)的，多機(jī)通訊的話要擴(kuò)展一下哦

ID:485660 · 發(fā)表于 2019-3-18 16:21

為什么我用STM32C8板子出現(xiàn)通信超時，根據(jù)程序移植過來都沒問題

ID:221647 · 發(fā)表于 2019-3-19 15:50

lx159753 發(fā)表于 2019-3-18 16:21
為什么我用STM32C8板子出現(xiàn)通信超時，根據(jù)程序移植過來都沒問題

肯定是哪里沒改好，好好看看修改的部分，好好檢查一下。主機(jī)從機(jī)的設(shè)置能不能對的上，引腳，配置

ID:224720 · 發(fā)表于 2019-3-20 10:03

正好需要，下載下來看看.

ID:87000 · 發(fā)表于 2019-3-21 15:49

標(biāo)記一下，寫的不錯

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