标题:
我的ModBus主机-协议篇
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作者:
qinlu123
时间:
2021-11-15 13:22
标题:
我的ModBus主机-协议篇
该章节是整个系列中最简单的由"Modbus_Master.c"和"Modbus_Master.h"两个文件组成。
首先来看"Modbus_Master.h"
#ifndef __MODBUSMASTER_H
#define __MODBUSMASTER_H
#include "Header.h"
#include "UartDebug.h"
#include "Delay.h"
struct ModbusMasterDevice
{
struct UartDebugMember *UDM;
uint8_t State;
uint16_t DelayTime;
uint16_t Input_Reg[8];
uint16_t Hold_Reg[8];
uint8_t RIR_Update;
uint8_t WHR_Success;
};
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
复制代码
该文件包含了最基本的"Header.h"和UART篇介绍的 "UartDebug.h"以及我个人最常用的"Delay.h"。
为了更方便的讲解后续代码我们首先介绍一下"Delay.c"中的三个函数。
void Set_Delay_Time(uint16_t Time,uint16_t *DelayTime_Count)
{
*DelayTime_Count=Time;
}
void DelayTimeCount_ms(uint16_t *DelayTime_Count)
{
if(*DelayTime_Count==0)
{
*DelayTime_Count=0;
}
else
{
*DelayTime_Count-=1;
}
}
uint8_t CheckDelay(uint16_t *DelayTime_Count)
{
if(*DelayTime_Count==0)
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
复制代码
第一个函数“
void Set_Delay_Time(uint16_t Time,uint16_t *DelayTime_Count)
”就是把Time赋值给*DelayTime_Count，具体使用示例会在下文体现；
第二个函数“
void DelayTimeCount_ms(uint16_t *DelayTime_Count)
”就是把输入的变量作累减直到0，该函数需要每隔1ms或者其他时间来周期执行;
第三个函数“
uint8_t CheckDelay(uint16_t *DelayTime_Count)
”就是查询输入的变量是否为0并返回相应的值，具体使用示例会在下文体现。
好了我们接着看"Modbus_Master.h"。
“struct UartDebugMember *UDM;” ModBus主机使用的端口信息；
“uint8_t State;” ModBus主机当前的工作状态；
“uint16_t DelayTime;” 从机未响应计时；
“uint16_t Input_Reg[8];” 输入寄存器；
“uint16_t Hold_Reg[8];” 保持寄存器；
“uint8_t RIR_Update;” 读取输入/保持寄存器成功标志；
“uint8_t WHR_Success;” 写保持寄存器成功标志。
从代码中可以看出我们的ModBus主机仅实现了读取输入/保持寄存器和写保持寄存器两个功能，因为这两个功能最常用，其他的功能我也懒得写了。现在看看具体代码。
#include "Modbus_Master.h"
struct ModbusMasterDevice MMDPort1;
void ModBusMasterInit(void)
{
MMDPort1.UDM = &U_D_Uart7;
}
/*******************************************************************************
*Function Name : CRC16_CHECK
*Input :
*Return :
*Description :
*******************************************************************************/
static unsigned short int CRC16_CHECK(unsigned char *Buf, unsigned char CRC_CNT)
{
unsigned short int CRC16_Temp;
unsigned char i,j;
CRC16_Temp = 0xffff;
for (i=0;i<CRC_CNT; i++)
{
CRC16_Temp ^= Buf[i];
for (j=0;j<8;j++)
{
if (CRC16_Temp & 0x01)
CRC16_Temp = (CRC16_Temp >>1 ) ^ 0xa001;
else
CRC16_Temp = CRC16_Temp >> 1;
}
}
return CRC16_Temp;
}
uint8_t WriteHoldReg(struct ModbusMasterDevice *MBM,uint8_t DeviceAddr,uint16_t Addr,uint16_t Len,uint16_t *Data)
{
uint16_t CRC16=0;
uint16_t CRC16_Receive=0;
uint8_t i=0;
switch(MBM->State)
{
case 0:
{
MBM->UDM->TransmitBuf[0] = DeviceAddr;
MBM->UDM->TransmitBuf[1] = 0x10;
MBM->UDM->TransmitBuf[2] = Addr>>8;
MBM->UDM->TransmitBuf[3] = Addr;
MBM->UDM->TransmitBuf[4] = Len>>8;
MBM->UDM->TransmitBuf[5] = Len;
MBM->UDM->TransmitBuf[6] = Len*2;
for(i=0;i<Len;i++)
{
MBM->UDM->TransmitBuf[i*2+7] = *(Data+i)>>8;
MBM->UDM->TransmitBuf[i*2+8] = *(Data+i);
}
CRC16 = CRC16_CHECK(MBM->UDM->TransmitBuf,7+Len*2);
MBM->UDM->TransmitBuf[8+Len*2] = CRC16>>8;
MBM->UDM->TransmitBuf[7+Len*2] = CRC16;
TransmitData(MBM->UDM,MBM->UDM->TransmitBuf,9+Len*2);
Set_Delay_Time(100,&MBM->DelayTime);
MBM->State ++;
}break;
case 1:
{
if(MBM->UDM->ReceiveFinish)
{
CRC16_Receive=(MBM->UDM->ReceiveBuf[MBM->UDM->ReceivePoint-1]<<8)|MBM->UDM->ReceiveBuf[MBM->UDM->ReceivePoint-2];
CRC16 = CRC16_CHECK(MBM->UDM->ReceiveBuf,MBM->UDM->ReceivePoint-2);
if(CRC16_Receive == CRC16)
{
/*这么写是有bug的，算了先这么着吧*/
MBM->WHR_Success = 1;
}
MBM->State = 0;
ClearRxData(MBM->UDM);
return 1;
}
else if(CheckDelay(&MBM->DelayTime) == 0)
{
MBM->State = 0;
ClearRxData(MBM->UDM);
return 1;
}
}break;
}
return 0;
}
uint8_t ReadHoldInputReg(struct ModbusMasterDevice *MBM,uint8_t DeviceAddr,uint8_t Com,uint16_t Addr,uint16_t Len)
{
uint16_t CRC16=0;
uint16_t CRC16_Receive=0;
uint8_t i=0;
switch(MBM->State)
{
case 0:
{
MBM->UDM->TransmitBuf[0] = DeviceAddr;
MBM->UDM->TransmitBuf[1] = Com;
MBM->UDM->TransmitBuf[2] = Addr>>8;
MBM->UDM->TransmitBuf[3] = Addr;
MBM->UDM->TransmitBuf[4] = Len>>8;
MBM->UDM->TransmitBuf[5] = Len;
CRC16 = CRC16_CHECK(MBM->UDM->TransmitBuf,6);
MBM->UDM->TransmitBuf[7] = CRC16>>8;
MBM->UDM->TransmitBuf[6] = CRC16;
TransmitData(MBM->UDM,MBM->UDM->TransmitBuf,8);
Set_Delay_Time(100,&MBM->DelayTime);
MBM->State ++;
}break;
case 1:
{
if(MBM->UDM->ReceiveFinish)
{
CRC16_Receive=(MBM->UDM->ReceiveBuf[MBM->UDM->ReceivePoint-1]<<8)|MBM->UDM->ReceiveBuf[MBM->UDM->ReceivePoint-2];
CRC16 = CRC16_CHECK(MBM->UDM->ReceiveBuf,MBM->UDM->ReceivePoint-2);
if(CRC16_Receive == CRC16)
{
for(i=0;i<MBM->UDM->ReceiveBuf[2]/2;i++)
{
if(Com == 0x04)
{
MBM->Input_Reg[Addr+i] = (MBM->UDM->ReceiveBuf[3+i*2])<<8 | MBM->UDM->ReceiveBuf[4+i*2];
}
else
{
MBM->Hold_Reg[Addr+i] = (MBM->UDM->ReceiveBuf[3+i*2])<<8 | MBM->UDM->ReceiveBuf[4+i*2];
}
}
MBM->RIR_Update = 1;
}
MBM->State = 0;
ClearRxData(MBM->UDM);
return 1;
}
else if(CheckDelay(&MBM->DelayTime) == 0)
{
MBM->State = 0;
ClearRxData(MBM->UDM);
return 1;
}
}break;
}
return 0;
}
复制代码
可以看到首先定义了一个ModbusMasterDevice实体MMDPort1，然后初始化该实体将其要使用的端口与U_D_Uart7对接起来。
其余的代码就很简单了，需要注意的有两个地方，一是我们把给从机发数据和接收从机数据分成了两部分来完成。为什么要这么做呢？这是为了当从机响应不及时或者从机不在线时MCU可以去做其他的事情而不必在这里死等。二是当收到从机应答（无论CRC校验是否成功）或者从机响应超时（这里就涉及到前文中提及的“delay”三个函数）都需要执行
ClearRxData
()并返回1，这点非常重要。
在该函数中没有做重发机制，并不是没有重发机制而是在更往上的层中来实现的后面会介绍到。
作者:
rfvrfv
时间:
2022-10-18 09:40
Input_Reg[Addr+i]这里代表啥寄存器?
作者:
wxcsmzh
时间:
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
时间:
2023-3-2 12:14
这个基于什么芯片的啊？
作者:
liixaofei5
时间:
2023-4-16 09:45
，标记学习一下，感谢分享
作者:
qinlu123
时间:
2024-8-16 11:47
woyaodwn 发表于 2023-3-2 12:14
这个基于什么芯片的啊？
stm32,可以轻松移植到任何单片机平台
欢迎光临 (http://www.51hei.com/bbs/)
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，标记学习一下，感谢分享