STM32CubeMX | Modbus RTU 主机协议栈实现

只看该作者 · 2024-1-31 22:56

其中，mbrtu_master.h和mbrtu_master.c是协议栈实现，无需动，mbrtu_master_example.c是移植参考示例。

下面讲解一下移植过程。

只看该作者 · 2024-1-31 22:56

首先定义一个modbus主机的全局控制结构并初始化：
MBRTUMaterTypeDef MBRTUHandle =
{
.delayms                   = delayms,
.timerStart                = timerStart,
.timerStop                   = timerStop,
.sendData                   = sendData,

#ifdef USE_RTOS  // 使用了RTOS那么需要实现互斥
.lock                      = mutex_lock,
.unlock                      = mutex_unlock,
#endif
};

只看该作者 · 2024-1-31 22:56

注意：如果使用了实时系统，需要实现lock和unlock函数。

只看该作者 · 2024-1-31 22:57

结构体中的函数实现如下：
#ifdef USE_RTOS

static void mutex_lock(void)
{

}

static void mutex_unlock(void)
{

}

#endif

static void timerStop(void)
{
HAL_TIM_Base_Stop_IT(&htim3);
}

static void timerStart(void)
{
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3, 0);
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);
}

static void delayms(uint32_t nms)
{
#ifdef USE_RTOS
osDelay(nms);
#else
HAL_Delay(nms);
#endif
}

static uint32_t sendData(const void* buf, uint32_t len)
{
if(HAL_UART_Transmit(&huart3, (uint8_t *)buf, len, 100) != HAL_OK)
{
len = 0;
}
return len;
}

只看该作者 · 2024-1-31 22:57

将MBRTUMasterTimerISRCallback函数放置于定时器中断函数中，对于HAL库那就是这样的：

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if(htim->Instance == htim3.Instance)
{
MBRTUMasterTimerISRCallback(&MBRTUHandle);
}
}

只看该作者 · 2024-1-31 22:57

将MBRTUMasterRecvByteISRCallback函数放置于串口中断函数中，对于HAL库那就是这样的：
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(huart->Instance == huart3.Instance)
{
MBRTUMasterRecvByteISRCallback(&MBRTUHandle, g_Uart3RxByte);
HAL_UART_Receive_IT(&huart3, &g_Uart3RxByte, 1); // 注册接收
}
}

只看该作者 · 2024-1-31 22:57

将MBRTUMasterRecvByteISRCallback函数放置于串口中断函数中，对于HAL库那就是这样的：

void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if(huart->Instance == huart3.Instance)
{
MBRTUMasterRecvByteISRCallback(&MBRTUHandle, g_Uart3RxByte);
HAL_UART_Receive_IT(&huart3, &g_Uart3RxByte, 1); // 注册接收
}
}

只看该作者 · 2024-1-31 22:57

重定向printf到串口1：
int fputc(int ch, FILE* fp)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 100);
return ch;
}

只看该作者 · 2024-1-31 22:58

至此，就移植完毕了，测试函数如下：

int ret;
uint8_t ucBuf[10];
uint16_t usBuf[10];

int main_example(void)
{
// 定时器初始化,设置为3.5个字符的超时时间
// Timer_Init();

// 串口初始化,初始化波特率等
// UART_Init();

// 写单个线圈
ret = MBRTUMasterWriteSingleCoil(&MBRTUHandle, 1, 0, 1, 500);
printf(" write single coil %s. \r\n", ret < 0 ? "failed" : "ok");
HAL_Delay(100);

// 写单个寄存器
ret = MBRTUMasterWriteSingleRegister(&MBRTUHandle, 1, 0, 0XAABB, 500);
printf(" write single reg %s. \r\n", ret < 0 ? "failed" : "ok");
HAL_Delay(100);

// 写多个线圈
memset(ucBuf, 0X01, 10);
ret = MBRTUMasterWriteMultipleCoils(&MBRTUHandle, 1, 0, 10, ucBuf, 500);
printf(" write coils %s. \r\n", ret < 0 ? "failed" : "ok");
HAL_Delay(100);

// 写多个寄存器
memset(usBuf, 0XFF, 20);
ret = MBRTUMasterWriteMultipleRegisters(&MBRTUHandle, 1, 0, 10, usBuf, 500);
printf(" write regs %s. \r\n", ret < 0 ? "failed" : "ok");
HAL_Delay(100);

// 读线圈
MBRTUMasterReadCoils(&MBRTUHandle, 1, 0, 10, 500, ucBuf);
printf(" read coils %s. \r\n", ret < 0 ? "failed" : "ok");
HAL_Delay(100);

// 读离散量输入
MBRTUMasterReadDiscreteInputs(&MBRTUHandle, 1, 0, 10, 500, ucBuf);
printf(" read discs %s. \r\n", ret < 0 ? "failed" : "ok");
HAL_Delay(100);

// 读保持寄存器
MBRTUMasterReadHoldingRegisters(&MBRTUHandle, 1, 0, 10, 500, usBuf);
printf(" read hold regs %s. \r\n", ret < 0 ? "failed" : "ok");
HAL_Delay(100);

// 读输入寄存器
MBRTUMasterReadInputRegisters(&MBRTUHandle, 1, 0, 10, 500, usBuf);
printf(" read input regs %s. \r\n", ret < 0 ? "failed" : "ok");
HAL_Delay(100);

return 0;
}