STC32G12K128单片机的 moubus-rtu 从机测试工程
本帖最后由 diyeyuye 于 2023-5-5 17:42 编辑## 简介
(https://www.stcai.com/cp_stc32xl) 是STC 推出的一款32位的 C251 的单片机。最近拿到一块官方申请的 屠龙刀-STC32G开发板，就用它的提供的库函数，查考[安富莱](https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=16989)提供的 modbus 例程移植了一个 modbus-rtu 从站的工程。
## modbus-rtu slave 移植注意点
1. modbus-rtu 功能配置
- 配置 modbus-rtu 使能主机还是从机，亦或是全部使能
- 配置主机或者从机使用的串口、波特率、从机地址、打印调试信息
2. 初始化 modbus-rtu 从站使用到的串口和定时器
- modbus-rtu 没有开始和结束符，通过3.5个字符的时间间隔来断帧，所以此处初始化一个定时器4来计算3.5个字符的时间用于断帧。**注意：此处使用定时器不要和对应串口波特率产生的定时器冲突**
- 初始化对应的串口4
void MODS_PeripheralInit(void)
{
TIM_InitTypeDef TIM_InitStructure = {0};
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //结构定义
COMx_InitDefine COMx_InitStructure; //结构定义
/* 硬件定时器初始化 */
/*
3.5个字符的时间间隔，只是用在RTU模式下面，因为RTU模式没有开始符和结束符，
两个数据包之间只能靠时间间隔来区分，Modbus定义在不同的波特率下，间隔时间是不一样的，
所以就是3.5个字符的时间，波特率高，这个时间间隔就小，波特率低，这个时间间隔相应就大
4800= 7.297ms
9600= 3.646ms
19200= 1.771ms
38400= 0.885ms
*/
uint32_t timeout = 0;
//timeout = 35000000 / MODBUS_SLAVE_BAUD; /* 计算超时时间，单位us 35000000*/
/* 此处直接将定时器的初始值赋值，具体计算的公式参考注释，此处默认使用9600的波特率/主频22.1184MHZ,且定时器使用12T模式 */
uiTimerAutoLoadVal = 63558;//(65536UL - ((12000000*3646) / MAIN_Fosc));//3646=35000000 / 9600
/* 使用硬件定时器4如果有冲突，请改修此处定时器 */
// //定时器4做16位自动重装, 中断频率为50HZ，中断函数从P6.3取反输出25HZ方波信号.
TIM_InitStructure.TIM_ClkSource = TIM_CLOCK_12T; //指定时钟源, TIM_CLOCK_1T,TIM_CLOCK_12T,TIM_CLOCK_Ext
TIM_InitStructure.TIM_ClkOut = DISABLE; //是否输出高速脉冲, ENABLE或DISABLE
TIM_InitStructure.TIM_Value = uiTimerAutoLoadVal; //初值 因为上面12分频了所以是 12*1000000
TIM_InitStructure.TIM_Run = DISABLE; //是否初始化后启动定时器, ENABLE或DISABLE
Timer_Inilize(Timer4, &TIM_InitStructure); //初始化Timer4 Timer0,Timer1,Timer2,Timer3,Timer4
NVIC_Timer4_Init(ENABLE, NULL); //中断使能, ENABLE/DISABLE; 无优先级
/* 初始化 MODBUS 从机使用的串口 P02-RXD P03-TXD */
GPIO_InitStructure.Pin= GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; //指定要初始化的IO, GPIO_Pin_0 ~ GPIO_Pin_7
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_PullUp; //指定IO的输入或输出方式,GPIO_PullUp,GPIO_HighZ,GPIO_OUT_OD,GPIO_OUT_PP
GPIO_Inilize(GPIO_P0, &GPIO_InitStructure); //初始化
COMx_InitStructure.UART_Mode = UART_8bit_BRTx; //模式, UART_ShiftRight,UART_8bit_BRTx,UART_9bit,UART_9bit_BRTx
COMx_InitStructure.UART_BRT_Use = BRT_Timer2; //使用波特率, BRT_Timer2, BRT_Timer4 (注意: 串口2固定使用BRT_Timer2)
COMx_InitStructure.UART_BaudRate= 9600ul; //波特率, 110 ~ 115200
COMx_InitStructure.UART_RxEnable= ENABLE; //接收允许, ENABLE或DISABLE
UART_Configuration(UART4, &COMx_InitStructure); //初始化串口4 UART1,UART2,UART3,UART4
NVIC_UART4_Init(ENABLE, Priority_1); //中断使能, ENABLE/DISABLE; 优先级(低到高) Priority_0,Priority_1,Priority_2,Priority_3
UART4_SW(UART4_SW_P02_P03); //UART4_SW_P02_P03,UART4_SW_P52_P53
}
3. 在定时器的中断函数中添加 modbus-rtu 从机 3.5 个字符超时处理函数
//========================================================================
// 函数: Timer4_ISR_Handler
// 描述: Timer4中断函数.
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2020-09-23
//========================================================================
void Timer4_ISR_Handler (void) interrupt TMR4_VECTOR //进中断时已经清除标志
{
#if ( MODBUS_CFG_SLAVE_EN == 1 )
MODS_RxTimeOut(); /* Modbus从站超时处理 */
#endif
#if ( MODBUS_CFG_HOST_EN == 1 )
MODH_RxTimeOut(); /* Modbus主站超时处理 */
#endif
// TODO: 在此处添加用户代码
//P63 = ~P63;
}
5. 在串口的接口中断函数中添加 modbus-rtu 从机接收字节的处理函数
//========================================================================
// 函数: UART4_ISR_Handler
// 描述: UART4中断函数.
// 参数: none.
// 返回: none.
// 版本: V1.0, 2020-09-23
//========================================================================
#ifdef UART4
void UART4_ISR_Handler(void) interrupt UART4_VECTOR
{
if(S4RI)
{
CLR_RI4();
#if ( MODBUS_CFG_SLAVE_EN == 1 )
MODS_ReciveNew(S4BUF);
#elif ( MODBUS_CFG_HOST_EN == 1 )
MODH_ReciveNew(S4BUF);
#else
if(COM4.RX_Cnt >= COM_RX4_Lenth) COM4.RX_Cnt = 0;
RX4_Buffer = S4BUF;
COM4.RX_TimeOut = TimeOutSet4;
#endif
}
if(S4TI)
{
CLR_TI4();
#if(UART_QUEUE_MODE == 1) //判断是否使用队列模式
if(COM4.TX_send != COM4.TX_write)
{
S4BUF = TX4_Buffer;
if(++COM4.TX_send >= COM_TX4_Lenth) COM4.TX_send = 0;
}
else COM4.B_TX_busy = 0;
#else
COM4.B_TX_busy = 0; //使用阻塞方式发送直接清除繁忙标志
#endif
}
}
6. 在 main() 函数的大循环之前调用 MODS_PeripheralInit() 以初始化使用到的相关硬件；然后在死循环里一直调用 MODS_Poll() 解析 modbus-rtu 从机协议。
7. 可以通过modbus_slave.h 文件中的宏定义对 modbus-rtu 的功能进行裁剪，可以禁用不需要使用的功能，以解决空间。
//-----------------------------------------------------------------------------------------//
#define MODBUS_SLAVE_RTU_01H_FUNCTION DISABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_02H_FUNCTION DISABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_03H_FUNCTION ENABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_04H_FUNCTION DISABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_05H_FUNCTION DISABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_06H_FUNCTION ENABLE
#define MODBUS_SLAVE_RTU_10H_FUNCTION ENABLE
/* 使能测试功能，实际使用可禁用 */
#define MODBUS_RTU_TEST ENABLE//DISABLEENABLE
## 工程源码
# 测试
1. 先将工程源码编译生成后的hex烧录到开发板中
2. 再使用 USB转TTL 连接 STC32G12K28 开发板的串口4（P02-RXD P03-TXD）
3. 电脑端使用 modbus 主机的模拟软件（此处使用 modbuspoll ）
- 设置串口和波特率
- 根据工程源码里设置的保存寄存器的参数，设置 modbuspoll 软件里读取的地址
//-----------------------------------------------------------------------------------------//
#if (MODBUS_RTU_TEST == ENABLE) //测试使用代码
/* 01H 读强制单线圈 */
/* 05H 写强制单线圈 */
#define REG_D01 0x0101
#define REG_D02 0x0102
#define REG_D03 0x0103
#define REG_D04 0x0104
#define REG_DXX REG_D04
/* 02H 读取输入状态 */
#define REG_T01 0x0201
#define REG_T02 0x0202
#define REG_T03 0x0203
#define REG_TXX REG_T03
/* 03H 读保持寄存器 */
/* 06H 写保持寄存器 */
/* 10H 写多个保存寄存器 */
#define SLAVE_REG_P01 0x0301
#define SLAVE_REG_P02 0x0302
/* 04H 读取输入寄存器(模拟信号) */
#define REG_A01 0x0401
#define REG_AXX REG_A01
typedef struct
{
/* 03H 06H 读写保持寄存器 */
uint16_t P01;
uint16_t P02;
/* 04H 读取模拟量寄存器 */
uint16_t A01;
/* 01H 05H 读写单个强制线圈 */
uint16_t D01;
uint16_t D02;
uint16_t D03;
uint16_t D04;
}SLAVE_VAR_T;
#endif
- 单击对应保持寄存器的值，可以设置该寄存器的值
漂亮.....支持....STC厉害了！ 一直想移植安富莱的到STC上，能力不够，一直弄好，这下可以好好参考一下了
问一下哈，STC 双串口，能不能一个口做主机，一个口做从机，会不会有冲突 zhuyi25762 发表于 2023-5-11 20:11
一直想移植安富莱的到STC上，能力不够，一直弄好，这下可以好好参考一下了
问一下哈，STC 双串口，能不能 ...
(引用自3楼)
可以的 不冲突。
今天应该可以把主机的测试例程发出来 我STM32单片机，直接复制的这个例程，从机，主机都挺好用的
STC8H上没移植好，这二天看你这个程序，从机算是弄好了，增加了 485控制脚，还是奇偶校验。 从机跑到一万多次，竟然死机，电脑都卡死了{:sweat:}
主机部分弄了一下，没调好。心累。 还是用自己的程序顺手。。 厉害了，标记一下 zhuyi25762 发表于 2023-5-12 18:05
我STM32单片机，直接复制的这个例程，从机，主机都挺好用的
STC8H上没移植好，这二天看你这个程序，从机算 ...
(引用自5楼)
https://www.amobbs.com/thread-5779374-1-1.html
主机的例程，你可以参考一下
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