APM32F030移植freemodbus

只看该作者 · 2023-3-16 10:39

本帖最后由 Alden 于 2023-3-16 10:39 编辑

#技术资源#

FreeModbus简介

FreeMODBUS是一个奥地利人写的Modbus协议。它是一个针对嵌入式应用的一个免费（自由）的通用MODBUS协议的移植。Modbus是一个工业制造环境中应用的一个通用协议。Modbus通信协议栈包括两层：Modbus应用层协议，该层定义了数据模式和功能；另外一层是网络层。

FreeModbus协议对硬件的需求非常少——基本上任何具有串行接口，并且有一些能够容纳modbus数据帧的RAM的微控制器都足够了。

接下来基于其他的移植教程，将Freemodbus移植到APM32F030中，软件库基于极海SDK 《APM32F0xx_SDK_v1.7》

Freemodbus的源码可以直接在其官网：freemodbus官网下载从机代码。

所需的文件只用modbus文件夹和demo里面BARE文件夹里的port文件。

实际使用中还需要对源文件做许多细节修改，可以直接使用修改好了的modbus进行接口移植。

参考来源：STM32 移植FreeModbus详细过程

将modbus的相关文件添加进APM32F030的例程中，即可进行下一步移植工作。

modbus通讯只需要使用一个串口和一个定时器，相关接口函数分别在portserial.c和porttimer.c文件中。

首先是portserial.c中串口的相关配置。

需要配置串口的初始化、中断处理、字节收发等。

串口初始化：

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void USART1_Config(uint16_t buad)

{

   GPIO_Config_T gpioConfig;

    USART_Config_T usartConfigStruct;



    /* Enable GPIO clock */

    RCM_EnableAHBPeriphClock(MINI_COM1_TX_GPIO_CLK  | MINI_COM2_TX_GPIO_CLK);



    /* Enable COM1 or COM2 clock */

    RCM_EnableAPB2PeriphClock(MINI_COM1_CLK);

    RCM_EnableAPB2PeriphClock(MINI_COM2_CLK);



    /* Connect PXx to USARTx_Tx */

    GPIO_ConfigPinAF(MINI_COM1_TX_GPIO_PORT, MINI_COM1_TX_SOURCE, MINI_COM1_TX_AF);



    /* Connect PXx to USARRX_Rx */

    GPIO_ConfigPinAF(MINI_COM1_RX_GPIO_PORT, MINI_COM1_RX_SOURCE, MINI_COM1_RX_AF);



    /* Configure USART Tx as alternate function push-pull */

    gpioConfig.mode = GPIO_MODE_AF;

    gpioConfig.pin = MINI_COM1_TX_PIN;

    gpioConfig.speed = GPIO_SPEED_50MHz;

    gpioConfig.outtype = GPIO_OUT_TYPE_PP;

    gpioConfig.pupd = GPIO_PUPD_PU;

    GPIO_Config(MINI_COM1_TX_GPIO_PORT, &gpioConfig);



    /* Configure USART Rx as input floating */

    gpioConfig.pin  = MINI_COM1_RX_PIN;

    GPIO_Config(MINI_COM1_RX_GPIO_PORT, &gpioConfig);



    /* MINI_USARTs configured as follow: */

    /* BaudRate = 115200 baud */

    usartConfigStruct.baudRate = buad;

    /* Receive and transmit enabled */

    usartConfigStruct.mode     = USART_MODE_TX_RX;

    /* Hardware flow control disabled (RTS and CTS signals) */

    usartConfigStruct.hardwareFlowCtrl = USART_FLOW_CTRL_NONE;

    /* No parity */

    usartConfigStruct.parity   = USART_PARITY_NONE;

    /* One Stop Bit */

    usartConfigStruct.stopBits =  USART_STOP_BIT_1;

    /* Word Length = 8 Bits */

    usartConfigStruct.wordLength = USART_WORD_LEN_8B;

    /* USART_Config */

    USART_Config(MINI_COM1, &usartConfigStruct);



    /* Enable USART_Interrupt_RXBNEIE */

 //  USART_EnableInterrupt(MINI_COM1, USART_INT_RXBNEIE);



    NVIC_EnableIRQRequest(MINI_COM1_IRQn, 2);



    /* Enable USART */

    USART_Enable(MINI_COM1);



}

中断处理：

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void USART1_IRQHandler(void)

{

  //发生接收中断

  if(USART_ReadStatusFlag(MINI_COM1, USART_FLAG_RXBNE) == SET)

  {



    prvvUARTRxISR(); //串口接收中断调用函数

    //清除中断标志位    

    USART_ClearStatusFlag(USART1, USART_FLAG_RXBNE);   

  }

        

        if(USART_ReadStatusFlag(MINI_COM1, USART_FLAG_OVRE) == SET)

  {  

                                prvvUARTRxISR();         //串口发送中断调用函数

     USART_ClearStatusFlag(USART1, USART_FLAG_OVRE);



  }

  

  //发生完成中断

  if(USART_ReadStatusFlag(MINI_COM1, USART_FLAG_TXC)  == SET)

  {

    prvvUARTTxReadyISR();

    //清除中断标志

    USART_ClearStatusFlag(USART1, USART_FLAG_TXC);

  }

}

portserial.c文件的收发处理

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vMBPortSerialEnable( BOOL xRxEnable, BOOL xTxEnable )

{

    /* If xRXEnable enable serial receive interrupts. If xTxENable enable

     * transmitter empty interrupts.

     */

        if(xRxEnable == TRUE)

        {

                //UART中断使能

                USART_EnableInterrupt(MINI_COM1, USART_INT_RXBNEIE);

        }

        else

        {

          //禁止接收和接收中断

                USART_DisableInterrupt(MINI_COM1, USART_INT_RXBNEIE);

        }

  //STM32串口发送中断使能

        if(xTxEnable == TRUE)

        {

          //使能发送中断

                USART_EnableInterrupt(MINI_COM1, USART_INT_TXCIE);

        }

        else

        {

    //禁止发送中断

                USART_DisableInterrupt(MINI_COM1, USART_INT_TXCIE);

        }

}



BOOL

xMBPortSerialInit( UCHAR ucPORT, ULONG ulBaudRate, UCHAR ucDataBits, eMBParity eParity )

{

        

  USART1_Config((uint16_t)ulBaudRate);  

        

        return TRUE;

}



BOOL

xMBPortSerialPutByte( CHAR ucByte )

{

    /* Put a byte in the UARTs transmit buffer. This function is called

     * by the protocol stack if pxMBFrameCBTransmitterEmpty( ) has been

     * called. */

        USART_TxData(USART1, ucByte); //发送一个字节

        

        return TRUE;

}



BOOL

xMBPortSerialGetByte( CHAR * pucByte )

{

    /* Return the byte in the UARTs receive buffer. This function is called

     * by the protocol stack after pxMBFrameCBByteReceived( ) has been called.

     */

  *pucByte = USART_RxData(USART1); 

        

        return TRUE;

}

porttimer.c文件中需要配置一个定时器，定时器时基为50us。
TMR14初始化：

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void APM_MINI_TMR14_Init(uint16_t period)

{

    TMR_TimeBase_T  timeBaseConfig;



    /* Enable Clock */

    RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_SYSCFG);

    RCM_EnableAPB1PeriphClock(RCM_APB1_PERIPH_TMR14);



    /* Set clockDivision = 1 */

    timeBaseConfig.clockDivision =  TMR_CKD_DIV1;

    /* Up-counter */

    timeBaseConfig.counterMode =  TMR_COUNTER_MODE_UP;

    /* Set divider = 2399.So TMR1 clock freq ~= 48/(2400) = 20kHZ */

    timeBaseConfig.div = (2400-1) ;

    /* Set counter = 0xffff */

    timeBaseConfig.period = period;

    /* Repetition counter = 0x0 */

   // timeBaseConfig.repetitionCounter =  0;



    TMR_ConfigTimeBase(TMR14, &timeBaseConfig);



    /* Enable update interrupt*/

  //  TMR_EnableInterrupt(TMR14, TMR_INT_UPDATE);

    NVIC_EnableIRQRequest(TMR14_IRQn, 2);



    /*  Enable TMR14  */

    TMR_Enable(TMR14);

}

TMR14中断函数：

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void TMR14_IRQHandler(void)

{

            if (TMR_ReadIntFlag(TMR14, TMR_INT_FLAG_UPDATE)  != RESET)

    {

                                prvvTIMERExpiredISR();

             TMR_ClearIntFlag(TMR14, TMR_INT_FLAG_UPDATE);

                }

}

porttimer.c文件接口配置。

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BOOL

xMBPortTimersInit( USHORT usTim1Timerout50us )

{

  APM_MINI_TMR14_Init(usTim1Timerout50us);

        

        return TRUE;

}





void vMBPortTimersEnable(  )

{

    /* Enable the timer with the timeout passed to xMBPortTimersInit( ) */        

           TMR_ClearIntFlag(TMR14, TMR_INT_FLAG_UPDATE);

           TMR_EnableInterrupt(TMR14, TMR_INT_UPDATE);

     TMR_SetCounter(TMR14,0x0000); 

           TMR_Enable(TMR14);

}



void vMBPortTimersDisable(  )

{

    /* Disable any pending timers. */

        

                 TMR_ClearIntFlag(TMR14, TMR_INT_FLAG_UPDATE);

           TMR_DisableInterrupt(TMR14, TMR_INT_UPDATE);

     TMR_SetCounter(TMR14,0x0000); 

           TMR_Disable(TMR14);

}

然后再定义各个模拟寄存器的地址和大小，补全补全输入寄存器操作函数、保持寄存器操作函数、线圈操作函数、离散寄存器函数
详细见prot.c文件。
然后完善main函数即可。

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int main(void)

{





        eMBInit(MB_RTU, 0x01, 1, 9600, MB_PAR_NONE);  //初始化FreeModbus

        eMBEnable();  //启动FreeModbus

        while(1)

        {

                (void)eMBPoll();  //查询数据帧

        }

}

程序移植完成后即可使用modbus工具测试，配置ModbusRTU的校验方式。

然后就可以设置发送01 04 00 00 00 01，就会自动计算校验值发送出去，得到MCU回传的结果。