標(biāo)題: 我的ModBus主機(jī)-協(xié)議篇 [打印本頁(yè)]
作者: qinlu123    時(shí)間: 2021-11-15 13:22
標(biāo)題: 我的ModBus主機(jī)-協(xié)議篇
該章節(jié)是整個(gè)系列中最簡(jiǎn)單的由"Modbus_Master.c"和"Modbus_Master.h"兩個(gè)文件組成。
首先來(lái)看"Modbus_Master.h"
  1. #ifndef __MODBUSMASTER_H
  2. #define __MODBUSMASTER_H

  4. #include "Header.h"
  5. #include "UartDebug.h"
  6. #include "Delay.h"

  8. struct ModbusMasterDevice
  9. {
  10.         struct UartDebugMember *UDM;
  11.         uint8_t State;
  12.         uint16_t DelayTime;
  13.         uint16_t Input_Reg[8];  
  14.         uint16_t Hold_Reg[8];
  15.         uint8_t RIR_Update;
  16.         uint8_t WHR_Success;
  17. };

  19. extern struct ModbusMasterDevice MMDPort1;

  21. void ModBusMasterInit(void);
  22. uint8_t WriteHoldReg(struct ModbusMasterDevice *MBM,uint8_t DeviceAddr,uint16_t Addr,uint16_t Len,uint16_t *Data);
  23. uint8_t ReadHoldInputReg(struct ModbusMasterDevice *MBM,uint8_t DeviceAddr,uint8_t Com,uint16_t Addr,uint16_t Len);

  25. #endif
復(fù)制代碼
該文件包含了最基本的"Header.h"和UART篇介紹的 "UartDebug.h"以及我個(gè)人最常用的"Delay.h"。
為了更方便的講解后續(xù)代碼我們首先介紹一下"Delay.c"中的三個(gè)函數(shù)。
  1. void Set_Delay_Time(uint16_t Time,uint16_t *DelayTime_Count)
  2. {
  3.         *DelayTime_Count=Time;
  4. }
  5. void DelayTimeCount_ms(uint16_t *DelayTime_Count)
  6. {
  7.         if(*DelayTime_Count==0)
  8.         {
  9.                 *DelayTime_Count=0;
  10.         }
  11.         else
  12.         {
  13.                 *DelayTime_Count-=1;
  14.         }
  15. }
  16. uint8_t CheckDelay(uint16_t *DelayTime_Count)
  17. {
  18.         if(*DelayTime_Count==0)
  19.         {
  20.                 return 0;
  21.         }
  22.         else
  23.         {
  24.                 return 1;
  25.         }
  26. }
復(fù)制代碼
第一個(gè)函數(shù)“void Set_Delay_Time(uint16_t Time,uint16_t *DelayTime_Count)”就是把Time賦值給*DelayTime_Count，具體使用示例會(huì)在下文體現(xiàn)；
第二個(gè)函數(shù)“void DelayTimeCount_ms(uint16_t *DelayTime_Count)”就是把輸入的變量作累減直到0，該函數(shù)需要每隔1ms或者其他時(shí)間來(lái)周期執(zhí)行;
第三個(gè)函數(shù)“uint8_t CheckDelay(uint16_t *DelayTime_Count)”就是查詢輸入的變量是否為0并返回相應(yīng)的值，具體使用示例會(huì)在下文體現(xiàn)。
好了我們接著看"Modbus_Master.h"。
“struct UartDebugMember *UDM;” ModBus主機(jī)使用的端口信息；
“uint8_t State;” ModBus主機(jī)當(dāng)前的工作狀態(tài)；
“uint16_t DelayTime;” 從機(jī)未響應(yīng)計(jì)時(shí)；
“uint16_t Input_Reg[8];” 輸入寄存器；
“uint16_t Hold_Reg[8];” 保持寄存器；
“uint8_t RIR_Update;” 讀取輸入/保持寄存器成功標(biāo)志；
“uint8_t WHR_Success;” 寫保持寄存器成功標(biāo)志。
從代碼中可以看出我們的ModBus主機(jī)僅實(shí)現(xiàn)了讀取輸入/保持寄存器和寫保持寄存器兩個(gè)功能，因?yàn)檫@兩個(gè)功能最常用，其他的功能我也懶得寫了。現(xiàn)在看看具體代碼。
  1. #include "Modbus_Master.h"

  3. struct ModbusMasterDevice MMDPort1;

  5. void ModBusMasterInit(void)
  6. {
  7.         MMDPort1.UDM = &U_D_Uart7;
  8. }
  9. /*******************************************************************************
  10. *Function Name    : CRC16_CHECK
  11. *Input            :
  12. *Return           :
  13. *Description      :
  14. *******************************************************************************/
  15. static unsigned short int CRC16_CHECK(unsigned char *Buf, unsigned char CRC_CNT)
  16. {
  17.         unsigned short int CRC16_Temp;
  18.         unsigned char i,j;
  19.         CRC16_Temp = 0xffff;

  21.         for (i=0;i<CRC_CNT; i++)
  22.         {      
  23.                 CRC16_Temp ^= Buf[i];
  24.                 for (j=0;j<8;j++)
  25.                 {
  26.                         if (CRC16_Temp & 0x01)
  27.                                 CRC16_Temp = (CRC16_Temp >>1 ) ^ 0xa001;
  28.                         else
  29.                                 CRC16_Temp = CRC16_Temp >> 1;
  30.                 }
  31.         }
  32.         return CRC16_Temp;
  33. }
  34. uint8_t WriteHoldReg(struct ModbusMasterDevice *MBM,uint8_t DeviceAddr,uint16_t Addr,uint16_t Len,uint16_t *Data)
  35. {
  36.         uint16_t CRC16=0;
  37.         uint16_t CRC16_Receive=0;
  38.         uint8_t i=0;
  39.        
  40.         switch(MBM->State)
  41.         {
  42.                 case 0:
  43.                 {
  44.                         MBM->UDM->TransmitBuf[0] = DeviceAddr;
  45.                         MBM->UDM->TransmitBuf[1] = 0x10;
  46.                         MBM->UDM->TransmitBuf[2] = Addr>>8;
  47.                         MBM->UDM->TransmitBuf[3] = Addr;
  48.                         MBM->UDM->TransmitBuf[4] = Len>>8;
  49.                         MBM->UDM->TransmitBuf[5] = Len;
  50.                         MBM->UDM->TransmitBuf[6] = Len*2;
  51.                         for(i=0;i<Len;i++)
  52.                         {
  53.                                 MBM->UDM->TransmitBuf[i*2+7] = *(Data+i)>>8;
  54.                                 MBM->UDM->TransmitBuf[i*2+8] = *(Data+i);
  55.                         }
  56.                         CRC16 = CRC16_CHECK(MBM->UDM->TransmitBuf,7+Len*2);
  57.                         MBM->UDM->TransmitBuf[8+Len*2] = CRC16>>8;
  58.                         MBM->UDM->TransmitBuf[7+Len*2] = CRC16;
  59.                         TransmitData(MBM->UDM,MBM->UDM->TransmitBuf,9+Len*2);
  60.                         Set_Delay_Time(100,&MBM->DelayTime);
  61.                         MBM->State ++;
  62.                 }break;
  63.                 case 1:
  64.                 {
  65.                         if(MBM->UDM->ReceiveFinish)
  66.                         {
  67.                                 CRC16_Receive=(MBM->UDM->ReceiveBuf[MBM->UDM->ReceivePoint-1]<<8)|MBM->UDM->ReceiveBuf[MBM->UDM->ReceivePoint-2];       
  68.                                 CRC16 = CRC16_CHECK(MBM->UDM->ReceiveBuf,MBM->UDM->ReceivePoint-2);
  69.                                 if(CRC16_Receive == CRC16)
  70.                                 {
  71.                                         /*這么寫是有bug的，算了先這么著吧*/
  72.                                         MBM->WHR_Success = 1;
  73.                                 }
  74.                                 MBM->State = 0;
  75.                 ClearRxData(MBM->UDM);
  76.                                 return 1;
  77.                         }
  78.                         else if(CheckDelay(&MBM->DelayTime) == 0)
  79.                         {
  80.                                 MBM->State = 0;
  81.                                 ClearRxData(MBM->UDM);
  82.                                 return 1;
  83.                         }
  84.                 }break;
  85.         }
  86.         return 0;       
  87. }
  88. uint8_t ReadHoldInputReg(struct ModbusMasterDevice *MBM,uint8_t DeviceAddr,uint8_t Com,uint16_t Addr,uint16_t Len)
  89. {
  90.         uint16_t CRC16=0;
  91.         uint16_t CRC16_Receive=0;
  92.         uint8_t i=0;
  93.        
  94.         switch(MBM->State)
  95.         {
  96.                 case 0:
  97.                 {
  98.                         MBM->UDM->TransmitBuf[0] = DeviceAddr;
  99.                         MBM->UDM->TransmitBuf[1] = Com;
  100.                         MBM->UDM->TransmitBuf[2] = Addr>>8;
  101.                         MBM->UDM->TransmitBuf[3] = Addr;
  102.                         MBM->UDM->TransmitBuf[4] = Len>>8;
  103.                         MBM->UDM->TransmitBuf[5] = Len;
  104.                         CRC16 = CRC16_CHECK(MBM->UDM->TransmitBuf,6);
  105.                         MBM->UDM->TransmitBuf[7] = CRC16>>8;
  106.                         MBM->UDM->TransmitBuf[6] = CRC16;
  107.                         TransmitData(MBM->UDM,MBM->UDM->TransmitBuf,8);
  108.                         Set_Delay_Time(100,&MBM->DelayTime);
  109.                         MBM->State ++;
  110.                 }break;
  111.                 case 1:
  112.                 {
  113.                         if(MBM->UDM->ReceiveFinish)
  114.                         {
  115.                                 CRC16_Receive=(MBM->UDM->ReceiveBuf[MBM->UDM->ReceivePoint-1]<<8)|MBM->UDM->ReceiveBuf[MBM->UDM->ReceivePoint-2];       
  116.                                 CRC16 = CRC16_CHECK(MBM->UDM->ReceiveBuf,MBM->UDM->ReceivePoint-2);
  117.                                 if(CRC16_Receive == CRC16)
  118.                                 {
  119.                                         for(i=0;i<MBM->UDM->ReceiveBuf[2]/2;i++)
  120.                                         {
  121.                                                 if(Com == 0x04)
  122.                                                 {
  123.                                                         MBM->Input_Reg[Addr+i] = (MBM->UDM->ReceiveBuf[3+i*2])<<8 | MBM->UDM->ReceiveBuf[4+i*2];
  124.                                                 }
  125.                                                 else
  126.                                                 {
  127.                                                         MBM->Hold_Reg[Addr+i] = (MBM->UDM->ReceiveBuf[3+i*2])<<8 | MBM->UDM->ReceiveBuf[4+i*2];
  128.                                                 }
  129.                                         }
  130.                                         MBM->RIR_Update = 1;
  131.                                 }
  132.                                 MBM->State = 0;
  133.                 ClearRxData(MBM->UDM);
  134.                                 return 1;
  135.                         }
  136.                         else if(CheckDelay(&MBM->DelayTime) == 0)
  137.                         {
  138.                                 MBM->State = 0;
  139.                                 ClearRxData(MBM->UDM);
  140.                                 return 1;
  141.                         }
  142.                 }break;
  143.         }
  144.         return 0;
  145. }
復(fù)制代碼
可以看到首先定義了一個(gè)ModbusMasterDevice實(shí)體MMDPort1，然后初始化該實(shí)體將其要使用的端口與U_D_Uart7對(duì)接起來(lái)。
其余的代碼就很簡(jiǎn)單了，需要注意的有兩個(gè)地方，一是我們把給從機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)和接收從機(jī)數(shù)據(jù)分成了兩部分來(lái)完成。為什么要這么做呢？這是為了當(dāng)從機(jī)響應(yīng)不及時(shí)或者從機(jī)不在線時(shí)MCU可以去做其他的事情而不必在這里死等。二是當(dāng)收到從機(jī)應(yīng)答（無(wú)論CRC校驗(yàn)是否成功）或者從機(jī)響應(yīng)超時(shí)（這里就涉及到前文中提及的“delay”三個(gè)函數(shù)）都需要執(zhí)行ClearRxData()并返回1，這點(diǎn)非常重要。
在該函數(shù)中沒(méi)有做重發(fā)機(jī)制，并不是沒(méi)有重發(fā)機(jī)制而是在更往上的層中來(lái)實(shí)現(xiàn)的后面會(huì)介紹到。





作者: rfvrfv    時(shí)間: 2022-10-18 09:40
Input_Reg[Addr+i]這里代表啥寄存器?
作者: wxcsmzh    時(shí)間: 2022-12-2 19:10
extern struct ModbusMasterDevice MMDPort1;  void ModBusMasterInit(void); uint8_t WriteHoldReg(struct ModbusMasterDevice *MBM,uint8_t DeviceAddr,uint16_t Addr,uint16_t Len,uint16_t *Data); uint8_t ReadHoldInputReg(struct ModbusMasterDevice *MBM,uint8_t DeviceAddr,uint8_t Com,uint16_t Addr,uint16_t Len);  #endif
作者: woyaodwn    時(shí)間: 2023-3-2 12:14
這個(gè)基于什么芯片的��？
作者: liixaofei5    時(shí)間: 2023-4-16 09:45
，標(biāo)記學(xué)習(xí)一下，感謝分享
作者: qinlu123    時(shí)間: 2024-8-16 11:47
woyaodwn 發(fā)表于 2023-3-2 12:14
這個(gè)基于什么芯片的啊？

stm32,可以輕松移植到任何單片機(jī)平臺(tái)



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