【正点原子-号令者】【08-Modbus-RTU协议】

xiaoshen-372360 · 发表于 2018-8-8 22:24:45

看了两个礼拜的国标，前两天在32 上面实现了，今天移植到RT1052上来，费了不少时间，也算给自己一个交代了哈哈哈，先上图！！证明Modbus-RTU 是调试通过了的。

还是按照原来的风格来文末附代码！

首先在Modbus-RTU 的国标中抠出CRC校验的函数，分别分为.c和.h两个文件这里就直接附代码了，
《这里是直接使用FreeModbus 协议栈里面的代码---》

/*
* FreeModbus Libary: A portable Modbus implementation for Modbus ASCII/RTU.
* Copyright (c) 2006 Christian Walter <wolti@sil.at>
* All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
* notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
* notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
* documentation and/or other materials provided with the distribution.
* 3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
* derived from this software without specific prior written permission.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
* IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
* OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
* IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
* INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
* NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
* DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
* THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
* (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
* THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*
* File: $Id: mbcrc.c,v 1.7 2007/02/18 23:50:27 wolti Exp $
*/
#include "mbcrc.h"
static const unsigned char aucCRCHi[] = {
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
};
static const unsigned char aucCRCLo[] = {
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7,
0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E,
0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9,
0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC,
0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32,
0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D,
0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A, 0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38,
0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF,
0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1,
0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67, 0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4,
0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F, 0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB,
0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA,
0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0,
0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97,
0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C, 0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E,
0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89,
0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83,
0x41, 0x81, 0x80, 0x40
};
/*-----------------------*/
unsigned short usMBCRC16( unsigned char * pucFrame, unsigned short usLen )
{
unsigned char ucCRCHi = 0xFF;
unsigned char ucCRCLo = 0xFF;
int iIndex;
while( usLen-- )
{
iIndex = ucCRCLo ^ *( pucFrame++ );
ucCRCLo = ( unsigned char )( ucCRCHi ^ aucCRCHi[iIndex] );
ucCRCHi = aucCRCLo[iIndex];
}
return ( unsigned short )( ucCRCHi << 8 | ucCRCLo );
}
/*--------------------------------- end of the files -- 小申 ---------------------*/

复制代码

头文件里面包含的也比较少，只有那个

/*
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* INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
* NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
* DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
* THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
* (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
* THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*
* File: $Id: mbcrc.h,v 1.5 2006/12/07 22:10:34 wolti Exp $
*/
#ifndef _MB_CRC_H
#define _MB_CRC_H
unsigned short usMBCRC16( unsigned char * pucFrame, unsigned short usLen );
#endif

复制代码

Modbus-RTU 的结束标志是3.5T的时间内没有接收到数据就代表数据接收完成，所以我们这里的定时器设置为1us中断一次，方便Modbus-RTU 计算协议结束的标志，这也是国标上的指导做法。
整个数据的接收在串口中断中进行，第一次接收到中断就打开定时器，第二次接收到数据就将计数器清零-这样才能保证3.5T 的数据时真实有效的，当接收的计时超过3.5T的时候就将接收结束标志位置1 这样处理函数才知道我这一个Modbus帧接收完了，可以进行处理了
下面贴上定时器的处理代码----

#include "TIM.h"
#include "Modbus.h"
int count=0;
//--定义1us 中断一次----
void TIM_X_Init(void)
{
gpt_config_t gpt1_onfig;
GPT_GetDefaultConfig(&gpt1_onfig); //先初始化GPT1为默认值
gpt1_onfig.clockSource= kGPT_ClockSource_Periph; //初始化时钟源perclk_clk_root
gpt1_onfig.divider=75-1; //设置分频值--取值范围：1-4096
GPT_Init(GPT1,&gpt1_onfig);
//
GPT_SetOutputCompareValue(GPT1,kGPT_OutputCompare_Channel1,1); //设置比较计数值
GPT_EnableInterrupts(GPT1,kGPT_OutputCompare1InterruptEnable); //使能GPT比较通道1中断
NVIC_SetPriority(GPT1_IRQn,1);
EnableIRQ(GPT1_IRQn); //使能GPT1中断
GPT_StopTimer(GPT1); //关闭定时器---
}
//GPT1中断服务函数
void GPT1_IRQHandler(void)
{
//OCR1中断
if(GPT_GetStatusFlags(GPT1,kGPT_OutputCompare1Flag))
{
GPT_ClearStatusFlags(GPT1,kGPT_OutputCompare1Flag);//清除中断标志位
MB_Uart4.T35_Count++;
if(MB_Uart4.T35_Count>MB_Uart4.T35)//--3.5T 时间到了 ----
{
// 发送结束标志位--
MB_Uart4.T35_Count=0;//--clear the count data
MB_Uart4.RxEndFlag=1;//--接收标志位设置为1 -表示接收数据完成
//--添加关闭时钟--
GPT_StopTimer(GPT1);
}
}
}

复制代码

在整个处理过程中，均按照Modbus国标做指导完成，下面就是今天最核心的东西，Modbus-RTU 处理函数，在代码中做了详细的介绍，所以这里就不多做介绍了，将来肯定用得到的，哈哈哈。

#include "SystemIncludes.h"
#include "Modbus.h"
ModbusDatastruct MB_Uart4;
unsigned short REG_Data[50]={0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,
0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,
0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,
0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,
0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55,0xaa55};
void MB_InitData(unsigned char Station_ADDR)
{
int i=0;
MB_Uart4.MB_Addr=Station_ADDR;//--站号
MB_Uart4.DataSourse=4;//--信号源为串口四
MB_Uart4.MB_RxData_Len=0;
MB_Uart4.MB_TxData_Len=0;
MB_Uart4.RxDataFlag=0;
MB_Uart4.RxEndFlag=0;
MB_Uart4.RxStartFlag=0;
MB_Uart4.SendFlag=0;
MB_Uart4.T35=90;
MB_Uart4.T35_Count=0;
for(i=0;i<256;i++)
{
MB_Uart4.MB_RxData[i]=0;
MB_Uart4.MB_TxData[i]=0;
}
}
unsigned short ReadMultReg_03(unsigned char *Buffer,unsigned short StartAddr,unsigned short Length)//--读取函数 :数据存储介质-- 起始地址 ------ 以及数量--
{
unsigned char i=0,j=0;
CopyBoard CopyData; //中间变量存储--
unsigned char *DataAddr; //**
CopyData.DataByteNum=Length*2;//--读取字节变量的数量--由于读取寄存器是16位的，而这里是按照字节处理的-所以要*2
CopyData.ReturnDataLength=Length*2;//--返回数据的长度----
CopyData.StartBytePosition=StartAddr;//--起始地址--
// DataAddr=(unsigned char *)&AI_AO_Data[CopyData.StartBytePosition];
//--开始拷贝数据----
for (i=0;i<Length;i++)
{//--
Buffer[2*i]=((REG_Data[i+StartAddr]>>8)&0xff);//--复制数据--
Buffer[2*i+1]=(REG_Data[i+StartAddr]&0xff);
}
return CopyData.ReturnDataLength;//--返回拷贝的字节数量----
}
void ModbusProscess(ModbusDatastruct *MB)
{
unsigned short CRC_Data=0;
unsigned int i=0;
unsigned short RTN_DataLen=0;//--函数返回的获取到的字符的长度----
unsigned int DataLimit=0;
MB->SendFlag=0;
// MB.ProtocalStr.CRCData=MB.MB_RxData[MB_CRC_H]<<8|MB.MB_RxData[MB_CRC_L];
// //--开始计算CRC--
// //--在这里进行数据处理----
MB->ProtocalStr.Addr=MB->MB_RxData[MB_Addr];
MB->ProtocalStr.FunCode=MB->MB_RxData[MB_FunCode];
MB->ProtocalStr.MB_StartAddr=MB->MB_RxData[MB_StartAddr]<<8|MB->MB_RxData[MB_StartAddr+1];
// MB->ProtocalStr.MB_DataNum=MB->MB_RxData[MB_DataNum]<<8|MB->MB_RxData[MB_DataNum+1];
MB->ProtocalStr.CRCData=MB->MB_RxData[MB->MB_RxData_Len-1]<<8|MB->MB_RxData[MB->MB_RxData_Len-2];//--填入CRC数值--
CRC_Data=usMBCRC16(MB->MB_RxData,MB->MB_RxData_Len-2);//--从站只是接受命令，所以长度固定----
if(CRC_Data==MB->ProtocalStr.CRCData)//--如果CRC 校验过了就可以继续下面的数据处理了----
{
//-- 首先将数据整理到结构体中--此处应当还需要判断是读还是写--
if(MB->ProtocalStr.Addr==MB->MB_Addr)//--判断Modbus地址是否为本机地址----
{
//--是否是支持的功能码----
if((MB->ProtocalStr.FunCode<5)&&(MB->ProtocalStr.FunCode>2))//--判断功能码是否有效----
{
switch (MB->ProtocalStr.FunCode)
{
case ReadMultRegister : //--功能码：03 -- 读多个寄存器----
{
MB->ProtocalStr.MB_DataNum=MB->MB_RxData[MB_DataNum]<<8|MB->MB_RxData[MB_DataNum+1];
MB->ProtocalStr.CRCData=MB->MB_RxData[MB->MB_RxData_Len-1]<<8|MB->MB_RxData[MB->MB_RxData_Len-2];//--填入CRC数值--
//--进入这里，说明地址和功能码都满足了，现在需要做的事判断输出数量是否在规定范围内--
//--IO数量的计算应当从起始地址+数量来计算--如果起始地址加上数量之后大于IO的点数，
//--此时应当报错处理--
DataLimit=MB->ProtocalStr.MB_StartAddr + MB->ProtocalStr.MB_DataNum;//--起始地址+读取数量---
if((DataLimit>=1)&&(DataLimit<MaxiunReadREG_Data))
{
MB->MB_TxData[TX_MB_Addr]=MB->MB_RxData[MB_Addr];//--填充站号---
MB->MB_TxData[TX_MB_FunCode]=MB->MB_RxData[MB_FunCode];//--填充功能码--
//--读取线圈的函数----unsigned short ReadMultReg_03(u8 *Buffer,unsigned short StartAddr,unsigned short Length)
RTN_DataLen=ReadMultReg_03(&MB->MB_TxData[TX_MB_DataBase],MB->ProtocalStr.MB_StartAddr,MB->ProtocalStr.MB_DataNum);
//--填充字节数--
MB->MB_TxData[TX_MB_TxNum]=(unsigned char )(RTN_DataLen&0xff); //--填充字节数--
//--开始填充数据--
//计算CRC---校验和----校验是按照从包头开始 -- 一直到数据结束---
CRC_Data=usMBCRC16( MB->MB_TxData, RTN_DataLen+3 );//--计算CRC的数值
RTN_DataLen=RTN_DataLen+5; //--这里是包含了CRC校验的----站号 +功能码 +数量+CRCData*2=5
MB->MB_TxData_Len=RTN_DataLen;//--传入带发送的字节长度--
MB->MB_TxData[RTN_DataLen-2]=(CRC_Data&0xff); //--CRC-H
MB->MB_TxData[RTN_DataLen-1]=((CRC_Data>>8)&0xff); //--CRC-L
// 完成数据包的组包
//-- 发送标志----
MB->SendFlag=1;
}
else/*--说明--超出范围了---应当返回异常码------ --*/
{
MB->MB_TxData[MB_Addr]=(0x80+ MB->MB_RxData[MB_FunCode]);//--填充站号--
MB->MB_TxData[MB_FunCode]=MB_ERR_Output_Outof_RangeNum;//--填充功能码--错误码--
MB->MB_TxData_Len=2;
MB->SendFlag=1;
}
}
break ;
//--
case ReadinputRegister : //--功能码：04 -- 读输入寄存器----
{
}
break ;
}
//--清除标接收缓冲区的数据
MB->MB_RxData_Len=0;
MB->RxStartFlag=0;
MB->RxEndFlag=0;
for(i=0;i<256;i++)
{
MB->MB_RxData[i]=0;
}
}
else //--说明功能码不在可用的范围内--应当返回的 0x80 + 功能码为地址的数据---
{
for(i=0;i<256;i++)
{
MB->MB_TxData[i]=0;
MB->MB_RxData[i]=0;
}
MB->RxEndFlag=0;
MB->RxStartFlag=0;
MB->MB_TxData[MB_Addr]=(0x80+ MB->MB_RxData[MB_FunCode]);//--填充站号--
MB->MB_TxData[MB_FunCode]=MB_ERR_UnsupportedFuncode;//--填充功能码--
}
//--此处添加发送函数
switch(MB->DataSourse)
{
case 1 :
{
}break;
case 2 :
{
}break;
case 3 :
{
}break;
case 4 :/*--串口4--*/
{
if(MB->SendFlag==1)
{
MB->SendFlag=0;//--清除发送标志位
MB->RxStartFlag=0;
for(i=0;i<MB->MB_TxData_Len;i++)
{
UART_SendChar(LPUART4,MB->MB_TxData[i]);
}
//--发送完成之后-清除数据区
//--清除标志位--
for(i=0;i<256;i++)
{
MB->MB_TxData[i]=0;
MB->MB_RxData[i]=0;
}
}
}break;
}
}
else/*--站号不是本机的站号---*/
{
}
}
for(i=0;i<256;i++)
{
MB->MB_TxData[i]=0;
MB->MB_RxData[i]=0;
}
MB->RxEndFlag=0;
MB->RxStartFlag=0;
}

复制代码

好啦！今天的分享就到这里，对大家肯定有帮助！！！！！！！！！！！！

//============================================================
Modbus-RTU:

RT1052-Demo-Modbus.rar (922.74 KB, 下载次数: 8, 售价: 5 与非币)

小竹哲也 · 发表于 2022-2-26 10:11:00

为啥不能下载啊。。。。。。

小竹哲也 · 发表于 2022-3-1 07:31:33

特定用户？才能下载

小竹哲也 · 发表于 2022-3-11 18:14:49

顶顶，期待能下载的

小竹哲也 · 发表于 2023-2-8 16:59:03

大哥，可以把下载权限放低点吗？70.。。有生之年

小竹哲也 · 发表于 2023-2-8 17:00:01

刚看见可以下载啦！谢谢UP主！

小竹哲也 · 发表于 2023-2-8 17:07:17

十分感谢！

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