新唐Modbus方案介绍（上）

2万 · 2021-11-13 16:16

Modbus简介

Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司（现在的施耐德电气Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。 [1] Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有： [2] 公开发表并且无版权要求易于部署和维护对供应商来说，修改移动本地的比特或字节没有很多限制 Modbus允许多个 (大约240个) 设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子，一个由测量温度和湿度的装置，并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus通常用来连接监控计算机和远程终端控制系统（RTU）。 Modbus的传输模式有ASCII，RTU，TCP。

2万 · 2021-11-13 16:17

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Modbus协议

•Modbus协议有主（master）/从（Slave）通信协议

•每个Slave必须有唯一的地址，最多接247个装置

•传输格式为RTU/ASCII/TCP模式

2万 · 2021-11-13 16:19

Modbus RTU模式

•使用16进制编码

•2个byte的CRC校验码

•消息中的每个8 Bit字节包含两个4 Bit的十六进位字元

•一在同样的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据

•每两个字节之间发送或者接收的时间间隔不能超过3.5倍字元传输

2万 · 2021-11-13 16:20

2万 · 2021-11-13 16:21

Modbus TCP模式

•包含MBAP（Modbus Application Protocol）Header和Protocol Data Unit（PDU）两部分

•MBAP Header共有7 Bytes，包含：

–Transaction Identifier（2 Bytes）：传输配对，server会将request的Transaction Identifier复制到response中

–Protocol Identifier（2 Bytes）：Modbus为0

–Length Field（2 Bytes）：包含Unit ID以及PDU的Byte长度

–Unit ID（1 Bytes）：ID码

•PDU包含：

–功能码（1 Byte）

–数据

•不包含CRC校验码

•使用port 502，以Big-endian传输数据

2万 · 2021-11-13 16:28

Modbus RTU通信示例

1.采用Modbus-RTU从方式
2.地址：地址设定范围1 - 247（出厂预设值为01H）
3.波特率可设置为1200bps，2400bps，4800bps，9600bps（出厂预设值），19200bps，38400bps

4.字节格式：
数据位：8位
起始位：1位
停止位：1位

5.同位检查位：
可设定为偶校验（默认）、奇数同位检查、不校验
•Slave address/Slave ID设备端ID当要读写slave时，必须先知道该设备的address/ID
•常用的modbus功能码（function code）–0×03 0×03功能码（function code）所定义的功能为读取多个寄存器，用来读取一连续位址的数据。
•master读取格式：设备ID（slave address/ID）+ 0×03 +读取起始位置（2 byte）+读取的数量（2byte）+ CRC16
•slave回复格式：设备ID（slave address/ID）+ 0×03 +回复数据的byte数+数据1（4byte）+…+数据n（byte）+ CRC16

2万 · 2021-11-13 16:47

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portserial.c

•void vMBPortSerialEnable（BOOL xRxEnable，BOOL xTxEnable）
接收、传送中断的开启或关闭功能

•void vMBPortClose（void）
关闭串口

•BOOL xMBPortSerialInit（UCHAR ucPORT，ULONG ulBaudRate，UCHAR ucDataBits，eMBParity eParity）
串口初始化、波特率、数据位长度、奇偶校验位

•BOOL xMBPortSerialPutByte（CHAR ucByte）
传送字元

•BOOL xMBPortSerialGetByte（CHAR * pucByte）
接收字元

•void UART0_IRQHandler（void）
串口中断处理

2万 · 2021-11-13 16:49

porttimer.c

•BOOL xMBPortTimersInit（USHORT usTim1Timerout50us）
设定定时器，时间间格单位为50us

•void vMBPortTimersEnable（void）
致能timer

•void vMBPortTimersDisable（void）
关闭timer

•void TMR0_IRQHandler（void）
定时器中断

2万 · 2021-11-13 16:52

main

/* ----------------------- Defines ------------------------------------------*/
#define REG_INPUT_START 1000
#define REG_INPUT_NREGS 4
#define PLLCON_SETTING CLK_PLLCON_50MHz_HXT
#define PLL_CLOCK 50000000
/* ----------------------- Static variables ---------------------------------*/
static USHORT usRegInputStart = REG_INPUT_START;
static USHORT usRegInputBuf[REG_INPUT_NREGS];
int32_t main()
{
eMBErrorCode eStatus;
/* Unlock protected registers */
SYS_UnlockReg();
/* Enable IRC22M clock */
CLK->PWRCON |= CLK_PWRCON_IRC22M_EN_Msk;
/* Waiting for IRC22M clock ready */
CLK_WaitClockReady(CLK_CLKSTATUS_IRC22M_STB_Msk);
/* Enable the Modbus Protocol Stack. */
eStatus = eMBEnable( );
for( ;; )
{
( void )eMBPoll( );
/* Here we simply count the number of poll cycles. */
usRegInputBuf[0]++;
}
}

Program Size: Code=6112 RO-data=940 RW-data=260 ZI-data=2436
•Project Path:
NUC230_240BSPv3 freemodbus\SampleCode\Modbus_UART\KEIL

2万 · 2021-11-13 16:53

只看该作者 · 2021-11-18 17:22

这个就是一个通信协议吧？不是谁家的~~

只看该作者 · 2021-11-19 14:26

Modbus应用还是很广的

新唐Modbus方案介绍（上）

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