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基于STM32与FreeRTOS的Modbus-RTU主从站实现

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简介:
本项目基于STM32微控制器和FreeRTOS操作系统,实现了Modbus-RTU协议的主从站通信功能,适用于工业控制领域。 使用STM32结合FreeRTOS与Modbus-RTU协议实现主站和从站功能。

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  • STM32FreeRTOSModbus-RTU
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    本项目基于STM32微控制器和FreeRTOS操作系统,实现了Modbus-RTU协议的主从站通信功能,适用于工业控制领域。 使用STM32结合FreeRTOS与Modbus-RTU协议实现主站和从站功能。
  • STM32 FreeRTOSFreeModbus RTU
    优质
    本项目基于STM32微控制器,采用FreeRTOS操作系统和FreeModbus协议栈,实现Modbus RTU主站功能,适用于工控设备间的数据通信。 STM32f103 freeRTOSFreeModbus是一款开源的Modbus协议栈,但仅提供从机版本源码,主机源码则需要收费获取。由于目前市面上缺乏优秀的免费Modbus主机协议栈,因此开发了这款支持主机模式的FreeModBus协议栈。 本版FreeModBus更新至V1.6,具体改进如下: - 新增的主机代码风格和接口与原有从机保持一致; - 支持在同一协议栈中同时运行主、从设备功能; - 兼容实时操作系统及裸机环境移植; - 向应用层提供多种请求模式选择(包括阻塞或非阻塞),允许用户自定义超时时间,灵活适应不同应用场景需求; - 提供对所有常用Modbus方法的支持。
  • STM32+FREEMODBUS RTU+FREERTOS+模式
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    本项目基于STM32微控制器,采用FreeRTOS实时操作系统和Modbus RTU协议,实现设备在主从模式下的高效通信与控制。 在STM32L151微控制器上移植FreeModbus协议,并结合FreeRTOS实现主从机通信代码。
  • Codesys和Syscom.libModbus RTU
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    本项目利用Codesys平台及Syscom.lib库实现了Modbus RTU协议的从站功能,为工业自动化系统提供了灵活的数据通信解决方案。 本段落将详细解释如何在CODESYS平台上利用SYSCOM.LIB库实现MODBUS RTU SLAVE的功能,并对部分代码进行解读。 ### Modbus RTU Slave 的实现 #### 1. Modbus RTU简介 Modbus是一种广泛使用的工业通信协议标准,用于连接工业电子控制器和其他设备。Modbus RTU(Remote Terminal Unit)适用于嘈杂环境下的串行通信模式,通过串行端口实现。在Modbus RTU中,每个消息都由一个地址码、功能码以及一个或多个数据字段组成,并且必须包含CRC校验码。 #### 2. CODESYS平台介绍 CODESYS是一款集成的软件开发环境,适用于自动化技术领域的工程设计。它支持多种编程语言,包括结构化文本、功能块图、梯形图等,同时支持多种实时操作系统。CODESYS还提供了一系列的扩展库,如本案例中的SYSCOM.LIB库,可以方便地实现特定的功能。 #### 3. SYSCOM.LIB库简介 SYSCOM.LIB是CODESYS平台提供的一个库,用于实现串行通信功能。它提供了一系列函数,如SysComOpen()、SysComRead()、SysComWrite()等,用于控制串行端口的打开、关闭、读取和写入操作。 #### 4. 实现步骤详解 ##### 4.1 配置通信参数 在初始化阶段,需要设置串行通信的参数,包括波特率、数据位数、奇偶校验位以及停止位。这部分代码通过变量`cs`来配置这些参数: ```pascal cs.dwBaudRate:=19200; cs.byParity:=2; cs.byStopBits:=1; cs.cByteSize:=8; ``` 这里设置了波特率为19200bps,无奇偶校验,1个停止位,8位数据位。 ##### 4.2 打开串口 接下来使用`SysComOpen()`函数打开串口,传入对应的端口号以及其他参数。 ```pascal COM_OPEN:=SysComOpen(COM_PORT_EXT_RS4XX+COM_PORT_EXT_ADDR0+COM_PORT_EXT_UPPER); ``` ##### 4.3 设置串口模式 为了支持MODBUS RTU模式,需要设置串口为RS485模式: ```pascal SysComSetMode(COM_OPEN, COM_MODE_RS485_ENABLE); ``` ##### 4.4 配置串口并检查是否成功 接下来调用`SysComSetSettingsEx()`函数来设置串口的各项参数,并检查设置是否成功。 ```pascal SettingsOK:=SysComSetSettingsEx(COM_OPEN, ADR(cs)); ``` 如果设置成功,则进入下一步;否则返回错误状态。 ##### 4.5 读取数据 当串口配置完成后,可以通过`SysComRead()`函数来读取串口中的数据。 ```pascal read_act:=SysComRead(com_open, ADR(input_byte), SIZEOF(input_byte), 0); ``` 读取完成后会调用`frame_process()`函数来处理接收到的数据。 ##### 4.6 处理数据帧 `frame_process()`函数负责解析数据帧,检查长度和CRC校验,并根据不同的功能码执行相应的操作。 ```pascal PROGRAM frame_process ``` ##### 4.7 写入数据 如果需要响应客户端请求,则使用`SysComWrite()`函数来发送数据。 ```pascal read_act1:=SysComWrite(COM_OPEN, ADR(output_byte), write_len, 0); ``` #### 5. 字节序转换 由于MODBUS协议规定了特定的字节序,因此在接收和发送数据时需要进行字节序转换。这部分代码通过循环实现字节序的转换。 ```pascal FOR x:=1 TO 500 BY 1 DO mw_area_use[x]:=ROL(mw_temp[x], 8); END_FOR; ``` ### 总结 通过以上步骤,可以在CODESYS平台上利用SYSCOM.LIB库实现MODBUS RTU SLAVE的功能。整个过程中,需要注意配置正确的通信参数、正确处理数据帧以及进行必要的字节序转换。这种实现方式不仅适用于CODESYS平台,也为其他嵌入式系统实现MODBUS RTU SLAVE提供了参考。
  • STM32 ModBus RTU 程序
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    本项目为基于STM32微控制器的ModBus RTU通信协议从站实现程序,适用于工业自动化设备间的串行通讯。 我使用STM32F1作为从机实现了ModBus RTU通信协议,并且已经通过程序测试完成了寄存器的读取和写入功能。在进行通信的时候需要注意单片机的起始地址设置。
  • STM32机RS485 Modbus RTU通信
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    本项目旨在开发一个基于STM32微控制器的从机端RS485接口Modbus RTU协议通信模块。通过精确配置和编程,实现了设备间的数据交换与监控功能。 STM32F103-slave结合RS485与Modbus-RTU协议使用,不采用现成的移植协议,而是自定义编写Modbus-RTU协议,非常适合学习。
  • STM32单片机MODBUS RTU系统
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    本项目介绍了一种基于STM32单片机实现的MODBUS RTU从站系统,能够高效处理数据通信任务,并且具备良好的可扩展性和稳定性。 在嵌入式系统领域内,MODBUS协议因其广泛的适用性而备受青睐,尤其适用于工业自动化场景。该协议支持不同设备之间的串行链路数据交换,并且由于STM32单片机具备高性能、低功耗及丰富的外设接口特性,它成为实现MODBUS通信的理想选择。本项目旨在构建基于STM32的MODBUS RTU从机系统,从而让STM32能够与MODBUS主机进行有效的信息交互。 **关于MODBUS RTU** 作为MODBUS协议的一种变体形式,RTU支持RS-232或RS-485接口,并采用二进制帧结构。这种模式下的数据传输效率和可靠性较高,因为每个数据字段间通过分隔符区分,确保了接收端能够准确解析接收到的数据。 **STM32单片机** 由意法半导体(STMicroelectronics)开发的STM32系列微控制器基于ARM Cortex-M内核设计。其中一款型号为STM32F103RBT6的产品具有72MHz的工作频率,配备高达64KB闪存和20KB SRAM,并且集成了多达11个定时器、多个串口等丰富的外设资源,非常适合用于MODBUS RTU从机的开发。 **实现MODBUS从机** 在STM32平台上构建MODBUS RTU从机主要包括以下步骤: - **初始化串行接口**: 配置UART参数(如波特率、数据位数和校验方式),确保与主机通信的一致性。 - **解析请求帧**: 当接收到主机动态时,需要分析包含地址信息、功能码以及寄存器位置等关键细节的MODBUS RTU帧。 - **处理特定的功能代码**: 根据不同的功能代码执行相应的操作(例如读取线圈状态或写入保持寄存器)。 - **生成响应帧**: 完成请求后,从机需构建包含所需数据和校验信息的回应帧发送给主机。 - **时间片轮询调度机制**: 为了公平处理多个MODBUS从机功能,在实际应用中可以采用时间片轮询的方式提高系统的整体效率。 **代码实现** 项目提供的STM32F103RBT6_ModbusSlave-Version1.0文件包含了上述步骤的源码。这些代码包括了协议解析函数、串口驱动程序以及业务逻辑处理等,通过学习和理解这部分内容,开发者能够掌握如何在STM32平台上构建MODBUS从机,并可根据需要进行功能扩展或应用调整。 总结而言,基于STM32单片机制作的MODBUS RTU从机项目提供了一种高效的通信方案,使设备可以顺畅地融入到MODBUS网络中与其他装置交换数据。借助时间片轮询调度技术,代码结构清晰且高效,非常适合资源受限的嵌入式系统使用环境。对于那些希望深入研究MODBUS协议及STM32单片机应用开发的技术人员来说,这无疑是一个极有价值的参考资料。
  • TMS320F28335MODBUS-RTU程序(MODBUS RTU,DSP28335).rar
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    该资源为一个基于TMS320F28335 DSP控制器实现的MODBUS-RTU协议从站程序,适用于工业通信领域。RAR文件内含详细代码和注释。 在工业自动化领域,MODBUS通信协议由于其简单性和可靠性而被广泛应用。本段落将深入探讨如何利用TMS320F28335 DSP(数字信号处理器)来实现一个完整的MODBUS-RTU从站程序设计与实施方案,并为读者提供全面的理解框架。 首先来看一下TMS320F28335,这是由德州仪器推出的一款高性能浮点型DSP芯片。它具备强大的处理能力和丰富的片上资源,在工业控制领域中广受欢迎。MODBUS-RTU协议是一种串行通信标准,通常用于PLC、控制器及其他设备间的通讯;RTU模式则是在非屏蔽双绞线上的无校验的二进制数据传输。 本段落将从以下几个方面详细介绍基于TMS320F28335 DSP的MODBUS-RTU从站程序设计: 1. MODBUS-RTU协议基础:该部分介绍MODBUS通信的基本原理,包括主从架构、报文格式等基础知识。 2. TMS320F28335 DSP简介:这里将详细介绍TMS320F28335的硬件特性及在构建MODBUS系统中的应用优势。 3. MODBUS-RTU从站设计思路:包括串口初始化、报文解析、寄存器操作和响应生成等关键步骤的设计方法。 4. 实现细节说明:详细介绍上述各环节的具体实现方式,如SCI模块配置、中断服务程序编写等内容。 5. 软件开发工具介绍:推荐使用TI的Code Composer Studio (CCS)集成环境进行编程,并可利用开源库简化MODBUS协议的实现过程。 6. 测试与验证方法:最后将讨论如何通过仿真或实际硬件测试确保从站系统能够正确响应各种指令。 总结而言,基于TMS320F28335 DSP构建一个有效的MODBUS-RTU从站程序需要对相关通信标准有深入理解,并充分利用DSP芯片的特性。本段落旨在帮助读者掌握这一技术的应用方法和实现细节。
  • STM32单片机F103MODBUS-RTU协议机代码
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    本项目详细介绍并实现了基于STM32 F103单片机的MODBUS-RTU协议通信,包括主机和从机的软件代码编写及调试过程。 MODBUS-RTU协议主机和从机代码基于STM32平台(包括功能码03、05、06及10),包含4个程序示例:两个用于STM32F103VET6,另外两个适用于STM32F103C8T6。这些示例是围绕温度传感器DS18B20设计的MODBUS-RTU从机和主机代码。 主机发送指令如下: ``` 01 03 20 00 00 01 8F CA ``` 当从机接收到此指令时,将返回包含6字节温度数据的信息帧。此外,示例中还包括了修改通信地址/站号的主机代码,并展示了如何主动发送功能码为03的读取命令以获取其它设备的数据,并通过数码管显示这些信息。 对于写多个寄存器的应用场景,也提供了相应的程序代码:两个适用于STM32F103VET6平台,另外两份针对STM32F103C8T6。整个实现基于对数据帧的if判断处理不同功能码的方式进行设计;因此学会一种功能号的具体操作方式后,其它的功能号也容易掌握。 数码管显示部分使用的是4位595模块来展示读取到的数据信息。
  • STM32机简单Modbus RTU协议
    优质
    本项目介绍如何在STM32微控制器上实现一个简单的Modbus RTU从机协议。通过简洁明了的代码示例和配置步骤,帮助用户轻松掌握通信接口开发技术。 STM32作为从机实现简单的Modbus RTU协议的完整代码已提供,请使用modscan32软件进行上位机调试,该软件在测试我的代码时表现良好。