单片机开发10年，单片机例程从易到难连载分享

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** 作品：吴鉴鹰单片机项目之基于Modbus协议的通讯程序                                                                 

** 申明：转载请标明作品来源 知识产权归作者本人所有！

** 这一讲的主要内容: 吴鉴鹰单片机项目之基于Modbus协议的通讯程序        



** 备注：晶振11.0592M 

** 功能描述：0X1-0X8与LED0-LED7对应，LED分别代表屏相应的位的状态，对应输出为P1口

             6X1-6X8最后写入对应的值可以在数码管上显示，例如：6X1写入100数码管显示100，

             往6X3里面写入200数码管显示200 ，数码管显示最后一次修改的寄存器的值。                                                                                          

** 作　者:   吴鉴鹰

** 日　期:   15.03.26

**作者所属单位：鉴鹰电子工作室

**交流QQ群: 第一群：  198387118  第二群：239316959

** 微信公众号：单片机精讲吴鉴鹰

**申明：转载请标明作品来源 知识产权归作者吴鉴鹰所有！



备注：有什么错误的地方，欢迎各大读者指正



O(∩_∩)O~

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#include<reg52.h>                          // 包含52单片机头文件，此头文件中包含52单片机中的资源定义，包括IO口，寄存器等

#include<intrins.h>                                          //nop延时头文件，在延时函数中用到，调用一个_nop_()代表延时1us。



/* 宏定义无符号字符型、整形、长整形 */

#define uchar unsigned char                            //8位

#define ulint unsigned long                            //32位

#define uint unsigned int                            //16位



uchar idata Send_buf[30];                            //发送数据数组

uchar idata Receive_buf[30];                    //接收数据数组

uint  idata disp[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};  //字接收显示数组，用于存储6x1-6x8的十六位接收数据

uchar Data_Count=0,time=0;                                //count为收到数据的次数，time应用于发送03代码时，中间的字数量是多少个数值

uchar Receive_Finish_Flag=0,flag_led=0;        //是否接收完成位，flag_led暂时不用

uint  address_num=0;                                    //接收到字的数值

uint  begin_address=0,address_leg=0;    //数值字开始位，数值字长度

uchar Pd_Flag_7,Pd_Flag_6,Pd_Flag_5,Pd_Flag_4,Pd_Flag_3,Pd_Flag_2,Pd_Flag_1,Pd_Flag_0;//用于判定发送的8个位，即0x1-0x8的位状态



//* LED亮灭情况表示相应的位状态，LED0-LED7分别对于0x1-0x8*//

sbit LED_OUT_0=P1^0;                                                  

sbit LED_OUT_1=P1^1;

sbit LED_OUT_2=P1^2;

sbit LED_OUT_3=P1^3;

sbit LED_OUT_4=P1^4;

sbit LED_OUT_5=P1^5;

sbit LED_OUT_6=P1^6;

sbit LED_OUT_7=P1^7;

sbit KEY_OUT_3=P3^2;

sbit KEY_OUT_4=P3^3;





/**************************数码管显示相关,DuanMa是显示0-9*****************************/

uchar code DuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 显示段码值0~9



/*****16位CRC检验表，低位在前，高位在后*******/



/*********CRC校验 高位表************/

uchar code auchCRCHi[] = {

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

} ;



/*********CRC校验 低位表************/

uchar code auchCRCLo[] = {

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

} ;





/*****************************************************************************

** 函数名称: uint crc16(uchar *puchMsg,uchar usDataLen)         

** 功能描述:  16位CRC校验函数,查表法*

** 输　入:    uchar *puchMsg,uchar usDataLen

**            校验的数组首地址  校验的数据个数    

**        

** 输　出: 

**         

** 全局变量:

** 调用模块: 

**

** 作　者:    吴鉴鹰

** 日　期:     14.03.26

******************************************************************************/

uint crc16(uchar *puchMsg,uchar usDataLen)         

{                                                                                         

        uchar uchCRCHi = 0xFF ;                                 

        uchar uchCRCLo = 0xFF ;                                 

        uint uIndex ;                                                         

        while (usDataLen--)                                         

        {

                uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsg++ ;         

                uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] ;

                uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;

        }

        return (((uint)(uchCRCLo) << 8) | uchCRCHi) ;

}



/*****************************************************************************

** 函数名称:  void delay_us(int n)        

** 功能描述:  延时子程序，延迟N us

** 输　入:    int n 延时的时间

**             

**        

** 输　出: 

**         

** 全局变量:

** 调用模块: 

**

** 作　者:    吴鉴鹰

** 日　期:     15.03.26

******************************************************************************/

/********延时子程序，延迟N us*************/

void delay_us(int n)

{

        int i;

        for(i=n;n>0;n--)

        _nop_();

}



/*****************************************************************************

** 函数名称:  void delay_ms(int n)

** 功能描述:  延时子程序，延迟N ms

** 输　入:    int n 延时的时间

**             

**        

** 输　出: 

**         

** 全局变量:

** 调用模块: 

**

** 作　者:    吴鉴鹰

** 日　期:     15.03.26

******************************************************************************/

void delay_ms(int n)

{

        int i,j;

        for(i=n;i>0;i--)

                for(j=141;j>0;j--);

}



/*****************************************************************************

** 函数名称:  void Led_Display_Fuc(uint Num)  

** 功能描述:  数码管显示函数，最多显示五位数，数值仅限于0-9，

              该函数根据实际情况选择使用

** 输　入:    uint Num  要显示的数字

**             

**        

** 输　出: 

**         

** 全局变量:

** 调用模块: 

**

** 作　者:    吴鉴鹰

** 日　期:     15.03.26

******************************************************************************/

void Led_Display_Fuc(uint Num)           

{

        uint i;

        for (i=0;i<5; i++)

        {

                P2 = 0;                       //清除显示，防止数字重影

                P0 = DuanMa[Num%10];           //显示最低一位数

                delay_us(10);

                P2 = 0x80>>i;                         //显示第一位数时点亮第一个数码管，第二位时点亮第二个数码管，以此类推。

                Num = Num/10;                         //将变量除以10处理将显示下一位数        

                   delay_ms(1);

        }

}

/*****************************************************************************

** 函数名称: void init_uart(void)

** 功能描述: 串口初始化函数

** 输　入: int n 延时的时间

** 

** 

** 输　出: 

** 

** 全局变量:

** 调用模块: 

** 备注：设定的参数为9600，N，8，1

串口模式为2，即8位数据位，停止位为1，无校验

** 作　者: 吴鉴鹰

** 日　期: 15.03.26

******************************************************************************/

void init_uart(void)

{

TH1 = 0xfa;

TL1 = 0xfa; // 波特率设为9600

TMOD = 0x21; // 使用T1定时器，模式2

PCON = PCON | 0x80; // 启用波特率加强位

SCON = 0x50; // 串口模式为2，即8位数据位，停止位为1，无校验

PS = 1; // 设定串口中断优先级为最高

TR1 = 1; // 开始定时

ES = 1;         // 打开串口中断

EA = 1; // 打开总中断

}



/*****************************************************************************

** 函数名称: void Send_Data_Fuc(uchar num)

** 功能描述: 发送函数

发送一个字符即一个字节

** 输　入: uchar num 发送的数据或者字符

** 

** 

** 输　出: 

** 

** 全局变量:

** 调用模块: 

** 备注：设定的参数为9600，N，8，1

串口模式为2，即8位数据位，停止位为1，无校验

** 作　者: 吴鉴鹰

** 日　期: 15.03.26

******************************************************************************/

void Send_Data_Fuc(uchar num)

{

SBUF=num;         //把字符放到发送数据缓存区SBUF，num可以是字符也可以是一个字节数据

while(!TI);         //当发送完之后，TI自动置位，即TI=1,表示发送完成

TI = 0;         //当发送完之后TI不会自动置0，所以需手动将其置0，表示还没发送完数据

} 





/*****************************************************************************

** 函数名称: void send_word(uchar *mydata,uchar num)

** 功能描述: 发送函数

发送字符串或者一连串的字节数据

** 输　入: uchar *mydata,uchar num

** mydata表示要发送的字符串数组，num表示数组长度 

** 

** 输　出: 

** 

** 全局变量:

** 调用模块: 

** 备注：设定的参数为9600，N，8，1

串口模式为2，即8位数据位，停止位为1，无校验

** 作　者: 吴鉴鹰

** 日　期: 15.03.26

******************************************************************************/

void send_word(uchar *mydata,uchar num) 

{ 

int i;

for(i=0;i<num;i++)

{

Send_Data_Fuc(*(mydata+i));

}

Data_Count = 0;

}



/*****************************************************************************

** 函数名称: void Com_Data_Receive() interrupt 4 using 1

** 功能描述: 中断接收函数

当数据接收完时，进入串口中断将接收的值放入数组

** 输　入: 

** 

** 输　出: 

** 

** 全局变量:

** 调用模块: 

** 作　者: 吴鉴鹰

** 日　期: 15.03.26

******************************************************************************/

void Com_Data_Receive() interrupt 4 using 1

{

if(RI)         //当接收完一个字节的数据后，RI会自动置位，即RI=1

{

uchar a;

RI=0;         //接受中断标志软件清零

a=SBUF;         //把缓存在单片机的数据给a

Receive_buf[Data_Count]=a;        //将接受数据放入预置数组

Data_Count++;         //数组自动递增，用于存储下一个数据

if(Data_Count == 8)         //当接收完8个MODBUS的功能码之后，自动清0，从新接收（支持的01、05、03、06命令读取或者写入每次都发送8个字节）

{

Data_Count = 0;

Receive_Finish_Flag = 1;         //接受完8个MODBUS功能码的标志位

}

}

}



/*****************************************************************************

** 函数名称: void Com_Data_Mng(void)

** 功能描述: MODBUS功能码处理

能识别01，03，05，06功能码，可以实现一对多通讯

** 输　入: 

** 

** 输　出: 

** 

** 全局变量:

** 调用模块: 

** 作　者: 吴鉴鹰

** 日　期: 15.03.26

******************************************************************************/

void Com_Data_Mng(void)

{

//uint begin_address=0,address_leg=0,crc_end;

uint crc_end,legg;         //CEC校验值和03功能码发送的位的长度

char hi_type,low_type;         //03、06功能码发送字节高低位

if(Receive_buf[0]== 0xa1) //判断机器号码

{

if(Receive_buf[1] == 0x01)         //01功能码

{

//begin_address=Receive_buf[2]<<8+Receive_buf[3];

//address_leg=Receive_buf[4]<<8+Receive_buf[5];

crc_end = crc16(Receive_buf,6);         //校验

if(crc_end == Receive_buf[6]<<8 | Receive_buf[7])//当校验通过时时

{

hi_type=0;         //高位状态

low_type=Pd_Flag_0 | Pd_Flag_1 | Pd_Flag_2 | Pd_Flag_3 | Pd_Flag_4 | Pd_Flag_5 | Pd_Flag_6 | Pd_Flag_7;         //低位状态

//low_type=~P0;

Send_buf[0] = Receive_buf[0];         //站号

Send_buf[1] = Receive_buf[1];         //功能码

Send_buf[2] = 0x02;         //字节数

Send_buf[3] = low_type;         //低位状态,即LED开关情况

Send_buf[4] = hi_type;         //高位状态

crc_end = crc16(Send_buf,5);         //校验

Send_buf[5] = crc_end%256;         //校验低位

Send_buf[6] = crc_end>>8;         //校验高位

send_word(Send_buf,7);         //发送返回屏

}

}

if(Receive_buf[1] == 0x05)         //05功能码

{

begin_address=Receive_buf[3];         //开始地址

crc_end=crc16(Receive_buf,6);         //校验

if(crc_end==Receive_buf[6]<<8|Receive_buf[7])         //校验正确时

{

if(Receive_buf[4]==0xff)         //当为强制打开时

{

switch(begin_address)         //对应的地址

{

case 0x00: LED_OUT_0 = 0; Pd_Flag_0 = 0x01; break;        //相应的LED点亮，记录下相应的P0位状态

case 0x01: LED_OUT_1 = 0; Pd_Flag_1 = 0x02; break;

case 0x02: LED_OUT_2 = 0; Pd_Flag_2 = 0x04; break;

case 0x03: LED_OUT_3 = 0; Pd_Flag_3 = 0x08; break;

case 0x04: LED_OUT_4 = 0; Pd_Flag_4 = 0x10; break;

case 0x05: LED_OUT_5 = 0; Pd_Flag_5 = 0x20; break;

case 0x06: LED_OUT_6 = 0; Pd_Flag_6 = 0x40; break;

case 0x07: LED_OUT_7 = 0; Pd_Flag_7 = 0x80; break;

}        

}

else         //当强制为OFF时

{

//flag_led=0;

switch(begin_address)

{

case 0x00: LED_OUT_0=1; Pd_Flag_0=0; break;         //相应的LED熄灭，记录下相应的P0位状态

case 0x01: LED_OUT_1=1; Pd_Flag_1=0; break;

case 0x02: LED_OUT_2=1; Pd_Flag_2=0; break;

case 0x03: LED_OUT_3=1; Pd_Flag_3=0; break;

case 0x04: LED_OUT_4=1; Pd_Flag_4=0; break;

case 0x05: LED_OUT_5=1; Pd_Flag_5=0; break;

case 0x06: LED_OUT_6=1; Pd_Flag_6=0; break;

case 0x07: LED_OUT_7=1; Pd_Flag_7=0; break;

}

}        

Send_buf[0]=Receive_buf[0];         //站号

Send_buf[1]=Receive_buf[1];         //功能码

Send_buf[2]=Receive_buf[2];         //起始高位

Send_buf[3]=Receive_buf[3];         //起始低位

Send_buf[4]=Receive_buf[4];         //返回状态

Send_buf[5]=Receive_buf[5];         //返回状态

crc_end=crc16(Send_buf,6);         //校验

Send_buf[6]=crc_end%256;         //校验低位

Send_buf[7]=crc_end>>8;         //校验高位

send_word(Send_buf,8);         //发送返回屏

}

}        

if(Receive_buf[1]==0x03)         //03功能码

{

crc_end=crc16(Receive_buf,6);         //校验

if(crc_end == Receive_buf[6]<<8|Receive_buf[7])        //校验一致

{

begin_address=Receive_buf[2]<<8|Receive_buf[3];

address_leg=Receive_buf[4]<<8 | Receive_buf[5];         //总寄存器长度

hi_type=0;

Send_buf[0]=Receive_buf[0];         //站号

Send_buf[1]=Receive_buf[1];         //功能码

legg=(uint)address_leg*2;         //字节数

Send_buf[2]=address_leg*2;;         //字节数

for(time=0;time<legg;time++)         //发送相应字节

{

if(!(time%2))         //字高位为0

Send_buf[time+3] = disp[time/2+begin_address]/256;         //字高字节

else

Send_buf[time+3] = disp[time/2+begin_address]%256;         //字低字节

}

crc_end=crc16(Send_buf,legg+3);         //校验

Send_buf[legg+3]=crc_end%256;         //校验低位

Send_buf[legg+4]=crc_end>>8;         //校验高位

send_word(Send_buf,legg+5);         //返回屏

}

}

if(Receive_buf[1]==0x06)         //06功能码

{

begin_address=Receive_buf[2]<<8|Receive_buf[3]; //写入地址

address_num=Receive_buf[4]<<8|Receive_buf[5];        //寄存器值

crc_end=crc16(Receive_buf,6);         //校验

if(crc_end==Receive_buf[6]<<8|Receive_buf[7])        //校验正确

{

disp[begin_address]=address_num;         //存入数组，给03功能码调用数值

Send_buf[0]=Receive_buf[0];         //站号

Send_buf[1]=Receive_buf[1];         //功能码

Send_buf[2]=Receive_buf[2];         //开始高位

Send_buf[3]=Receive_buf[3];         //开始低位

Send_buf[4]=Receive_buf[4];         //字高位

Send_buf[5]=Receive_buf[5];         //字低位

crc_end=crc16(Send_buf,6);         //校验

Send_buf[6]=crc_end%256;         //校验低位

Send_buf[7]=crc_end>>8;         //校验高位

send_word(Send_buf,8);         //返回屏



}

}

}

}



/*****************************************************************************

** 函数名称: void main(void)

** 功能描述: 主函数



** 输　入: 

** 

** 

** 输　出: 

** 

** 全局变量:

** 调用模块: 

** 作　者: 吴鉴鹰

** 日　期: 15.03.26

******************************************************************************/

void main(void)

{

init_uart();         //初始化串口

while(1) 

{

Led_Display_Fuc(address_num);         //在开发板数码管上显示相应位的数值，发送或者接受数据会暂停显示（数码管闪烁）

//按钮输入 

if(!KEY_OUT_3) //判断按钮是否按下

{

delay_ms(2);         //延时

while (!KEY_OUT_3);

//delay_ms(2);

LED_OUT_2=!LED_OUT_2;

if(LED_OUT_2)

{

Pd_Flag_2=0x0;

}

else

{

Pd_Flag_2=0x4;

}        

}

if(!KEY_OUT_4)

{

delay_ms(2);

while (!KEY_OUT_4);

//delay_ms(2);

LED_OUT_3=!LED_OUT_3;

if(LED_OUT_3)

{

Pd_Flag_3=0x0;

}

else

{

Pd_Flag_3=0x8; 

}

}

while(Receive_Finish_Flag)         //当接收完成时

{

Com_Data_Mng();         //识别相应的功能码

Receive_Finish_Flag=0;         //重新接收        

}        

}        

}