STM32(五) Modbus

1.freeemodbus中如何通过串口发送和接收数据

freemodbus通过串口中断的方式接收和发送数据。采用这种做法我想可以节省程序等待的时间，并且也短充分使用CPU的资源。串口中断接收毋庸置疑，在中断服务函数中把数据保存在数组中，以便稍后处理。但是串口发送中断使用哪种形式？串口发送中断至少有两种方式，第一种，数据寄存器空中断，只要数据寄存器为空并且中断屏蔽位置位，那么中断就会发生；第二种，发送完成中断，若数据寄存器的数据发送完成并且中断屏蔽位置位，那么中断也会发送。我非常建议各位使用串口发送完成中断。freemodbus多使用RS485通信中，从机要么接收要么发送，多数情况下从机处于接收状态，要有数据发送时才进入发送状态。进入发送状态时，数据被一个一个字节发送出去，当最后一个字节被发送出去之后，从机再次进入接收状态。如果使用发送寄存器为空中断，还需要使用其他的方法才可以判断最后一个字节的数据是否发送完成。如果使用数据寄存器为空中断，那么将很有可能丢失最后一个字节。（马潮老师的AVR图书中也推荐使用发送完成中断，交流性质的文章，就没有参考文献了。）

2.  freemodbus中如何判断帧结束

Modbus协议中没有明显的开始符和结束符，而是通过帧与帧之间的间隔时间来判断的。如果在指定的时间内，没有接收到新的字符数据，那么就认为收到了新的帧。接下来就可以处理数据了，首当其冲的就是判断帧的合法性。Modbus通过时间来判断帧是否接受完成，自然需要单片机中的定时器配合。

3. 代码

#include "stm32f10x.h"
#include 
#include "mb.h"
#include "mbutils.h"

//保持寄存器起始地址
#define REG_HOLDING_START 0x0000
//保持寄存器数量
#define REG_HOLDING_NREGS 8
//保持寄存器内容
uint16_t usRegHoldingBuf[REG_HOLDING_NREGS]
= {0x147b,0x3f8e,0x147b,0x400e,0x1eb8,0x4055,0x147b,0x408e};

int main(void)
{
//初始化 RTU模式 从机地址为1 USART1 9600 无校验
eMBInit(MB_RTU, 0x01, 0x01, 9600, MB_PAR_NONE);
//启动FreeModbus 
eMBEnable(); 
while (1)
{
//FreeMODBUS不断查询
eMBPoll(); 
}
}

/**
* @brief 保持寄存器处理函数，保持寄存器可读，可读可写
* @param pucRegBuffer 读操作时--返回数据指针，写操作时--输入数据指针
* usAddress 寄存器起始地址
* usNRegs 寄存器长度
* eMode 操作方式，读或者写
* @retval eStatus 寄存器状态
*/
eMBErrorCode 
eMBRegHoldingCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs,
eMBRegisterMode eMode )
{
//错误状态
eMBErrorCode eStatus = MB_ENOERR;
//偏移量
int16_t iRegIndex;

//判断寄存器是不是在范围内
if( ( (int16_t)usAddress >= REG_HOLDING_START ) \
&& ( usAddress + usNRegs <= REG_HOLDING_START + REG_HOLDING_NREGS ) )
{
//计算偏移量
iRegIndex = ( int16_t )( usAddress - REG_HOLDING_START);

switch ( eMode )
{
//读处理函数 
case MB_REG_READ:
while( usNRegs > 0 )
{
*pucRegBuffer++ = ( uint8_t )( usRegHoldingBuf[iRegIndex] >> 8 );
*pucRegBuffer++ = ( uint8_t )( usRegHoldingBuf[iRegIndex] & 0xFF );
iRegIndex++;
usNRegs--;
}
break;

//写处理函数 
case MB_REG_WRITE:
while( usNRegs > 0 )
{
usRegHoldingBuf[iRegIndex] = *pucRegBuffer++ << 8;
usRegHoldingBuf[iRegIndex] |= *pucRegBuffer++;
iRegIndex++;
usNRegs--;
}
break;
}
}
else
{
//返回错误状态
eStatus = MB_ENOREG;
}

return eStatus;
}

主函数

int main(void)
{
//初始化 RTU模式 从机地址为1 USART1 9600 无校验
eMBInit(MB_RTU, 0x01, 0x01, 9600, MB_PAR_NONE);
//启动FreeModbus 
eMBEnable(); 
while (1)
{
//FreeMODBUS不断查询
eMBPoll(); 
}
}

     有三个FREEMODBUS提供的函数，eMBInit，eMBEnable和eMBPoll。eMBInit为modbus的初始化函数，eMBEnable为modbus的使能函数，而eMBPoll为modbus的查询函数，eMBPoll也是非常单纯的函数，查询是否有数据帧到达，如果有数据到达，便进行相依的处理。再次观察这几个函数，只有eMBInit有很多的参数，这些参数和位于系统底层的硬件有关，这个应该引起移植过程的更多关注。