用原子阿波罗STM32F429 做的Modbus TCP/IP主从和RTU主从通信

zgp0518 · 发表于 2020-6-4 23:10:11

本帖最后由 zgp0518 于 2022-12-28 08:30 编辑

自己做的Modbus 通信，用的是原子的阿波罗 STM32F429 开发板

通信协议：
1. MODBUS TCP/IP 主站可以预定义采集从站的报文，报文有优先级.优先级的数量在MB.H中定义
2. MODBUS TCP/IP 从站（TCP服务端）可以支持4个主站（连接数量可以在MB.H中定义）连接本站
3. MODBUS RTU 主站可以预定义采集从站的报文，报文有优先级.优先级的数量在MB.H中定义
4. MODBUS RTU 从站
由于网口占用了串口2和串口3的端口，所以主站和从站我都定义为串口1，通过宏定义只使用主站或从站。
MODBUS TCP/IP的主站和从站与RTU可以同时使用，如果通过跳线将RTU主站或从站进行端口映射不与网口冲突，4个功能可以同时开启。
屏的驱动我这里只有7寸电容屏，所以驱动只保留了7寸屏的驱动，如果有屏的话，有一些调试信息打印在屏上。
OS操作系统就不要抱怨了，这个是我自己编的，自己要什么功能自己加的，如果要改其他OS的话应该UCOSII比较接近，MODBUS任务的话根据UCOSII改就可以了。我的MODBUS任务用了信号量，MODBUS TCP/IP 主站和MODBUS RTU 主站各一个信号量。屏幕打印用了一个互斥量。
功能码我没有全部做全，01，02，03，04，05，06做了，15，16还没来得及做。

MODBUS_BIN.rar (40.7 KB, 下载次数: 396)

2020-6-9 12:40 上传

点击文件名下载附件
这个是bin文件，可以在阿波罗429的综合例程里，用运行器运行。
配置：
作为modbus TCP/IP从站：可以有4个MODBUS TCP/IP主站来采集数据。本机的IP地址为：192.168.3.30 modbus地址 1.
作为modbus TCP/IP主站：连接的Modbus TCP/IP从站IP地址为192.168.3.131 modbus地址为2.程序里使用了03功能码读数据和06功能码写数据。
modbus RTU从站：串口冲突，没有配置，如果通过跳线和串口端口映射到其他串口，可以开启。
Modbus RTU主站：使用串口1 波特率19200，8,N,1 读取的modbus地址为2,使用03功能码读数据和06功能码写数据。

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

一、MODBUS的命名规则说明：
      MB       ModBus
      S       从站公共部分
      SR       RTU从站
      ST       TCP从站
      M       主站公共部分
      MR       RTU主站
      MT       TCP主站
      TCP       TCP公共部分

      MB_S_XX             ModBus从站公共部分程序
      MB_MT_XX       ModBusTCP主站部分程序
二、移植需要替换的OS函数
1. 任务创建
/*******************************************************************************
* 函数名       : OS_CreateTask
* 描述          : 创建任务，根据创建的顺序决定优先级，越早创建的，优先级越高，
* 输入参数  : Priority:任务的优先级;taskPointer: 任务函数指针*  , TaskStackNum: 堆栈的内存数量，总数为TaskStackNum*4; TaskName:任务名称
* 返回参数  : OS_Err:错误代码
*******************************************************************************/
OS_Err OS_CreateTask (uint8_t Priority,void *taskPointer,uint32_t TaskStackNum,uint8_t *TaskName)
如果需要使用MODBUS主站功能的话则需要创建任务.

2. OS软件定时器
/*******************************************************************************
* 函数: Device_Delay_StartAt
* 描述: 启动一个软件定时器，定时时间到后重装自动重复运行
* 参数: delayTime：延时时间，以1ms为单位；Fun：定时时间到后回调函数
* 返回: 定时器编号
*******************************************************************************/
uint8_t OS_Delay_StartAt(uint16_t delayTime,void* Fun)
这个函数主要是用在RTU 从站接收超时判断和TCP/IP从站的假链接判断.
3. 信号量需要使用MODBUS主站功能的话则需要信号量

/********************************************
函数： OS_CreatSem
功能：创建信号量
参数：信号量编号
返回： OS状态 0：成功；非0：不成功
********************************************/
uint16_t OS_SemCreate(OS_ID *SemID)
/********************************************
函数： OS_SemPost
功能：信号量闭锁
参数： SemID: 信号量编号
返回： OS状态 0：成功；非0：不成功
********************************************/
uint8_t OS_SemPost (OS_ID SemID)

/********************************************
函数： OS_SemPend
功能：信号量解锁
参数： SemID: 信号量编号
返回： OS状态 0：成功；非0：不成功
********************************************/
uint8_t  OS_SemPend(OS_ID SemID,uint32_t TimeOut)
信号量主要用在MODBUS主站定时按设置要求发出MODBUS命令和特殊临时命令,如遥控命令.

三、配置文件
配置文件主要在MB.H文件中
//声明modbus的函数

#define MB_USE_RTU                                     1             //是否使用MODBUS RTU
#define MB_USE_TCP                                     1             //是否使用MODBUS TCP

#if MB_USE_TCP == 1
      #define MB_USE_TCP_M                               1                      //TCP主站使用1 or 0
      #define MB_USE_TCP_S                               1                      //TCP从站使用1 or 0
#endif
#if MB_USE_RTU == 1
      #define MB_USE_RTU_M                               1                      //RTU主站使用1 or 0
      #define MB_USE_RTU_S                               0                      //RTU从站使用1 or 0
#endif

//OS配置优先级按你自己的OS要求可以自己调整

#define       MB_MT_TASKPRIORITY                               3                      //主站TCP任务优先级
#define       MB_MR_TASKPRIORITY                               2                      //主站RTU任务优先级
#define MB_TASKSTACKSIZE                               200                      //堆栈

//打印配置
#define MBPrintf                      GUIPrintf  //这个是我自己的屏幕打印函数，可以直接改为串口打印函数

#define MB_TCP_PORT                                     502                               //定义Modbus TCP 的端口，这个不要改
#define MB_MT_CLIENTPORT                               0X0C001             //定义主站本机TCP端口这个可以改

#define MB_TCP_CLIENTS                4                      //最大客户端连接数量，对于最大客户端连接数量就是当你作为MODBUS从机时有几个主机能够同时连接

//IP地址配置

#define MB_IP_1                               192                               //本机IP地址
#define MB_IP_2                               168
#define MB_IP_3                               2
#define MB_IP_4                               30

#define MB_GW_1                               192                                     //默认网关的IP地址
#define MB_GW_2                               168
#define MB_GW_3                               2
#define MB_GW_4                               1

#define MB_RMIP_1                      192                                     //远端主机IP地址
#define MB_RMIP_2                      168
#define MB_RMIP_3                      2
#define MB_RMIP_4                      192

#define MB_NM_1                               255                               //子网掩码
#define MB_NM_2                               255
#define MB_NM_3                               255
#define MB_NM_4                               0

除了以上配置外，在RTU模式下还需要配置几个宏定义
#define MB_MR_UsartInit       HD_Usart1_Init
#define MB_MR_Usart             Usart1

#define MB_SR_UsartInit       HD_Usart1_Init
#define MB_SR_Usart             Usart1

我现在是主站和从站只开了一个，且板子只有串口1可以用，其他串口和TCP冲突，所以定义一样。具体的结构体见我的串口驱动。这个如果不用我的驱动需要自己改。

四、初始化

void MB_DemoInit(void)
{
      MB_Init();
      MB_S_Register();
      MB_MR_Register();
      MB_MT_Register();

}
这个是MODBUS的初始化
1. MB_Init(); 这个是MODBUS主程序初始化，主要是内存申请，定时任务注册和主站程序（RTU+TCP）任务注册
void MB_Init(void)
{
      MB=(MB_DataStruct *)OS_MEM_Malloc(SRAMIN,sizeof(MB_DataStruct));       //申请内存
      OS_MEM_Set((uint8_t*)MB,0,sizeof(MB_DataStruct));                                                                      //数据清%零
      #if MB_USE_TCP == 1
            MB_TCP_Init();       //LWIP初始化
            #if MB_USE_TCP_S == 1                      //TCP从站使用1 or 0
                     MB_ST_Init();
                     OS_Delay_StartAt(100,MB_ST_CheckLink);
            #endif
            #if MB_USE_TCP_M ==       1                      //TCP主站使用1 or 0
                     MB_MT_Init();
                     OS_CreateTask(MB_MT_TASKPRIORITY, MB_MT_Task,MB_TASKSTACKSIZE,(u8*)"MB_MT_Task");                                     //注册任务，优先级为2

            #endif
      #endif

      #if MB_USE_RTU_S == 1                      //RTU从站使用1 or 0
                     MB_SR_Init();
                     OS_Delay_StartAt(1,MB_SR_Routine);
      #endif

      #if MB_USE_RTU_M == 1                      //RTU主站使用1 or 0
                     MB_MR_Init();
                     OS_CreateTask(MB_MR_TASKPRIORITY, MB_MR_Task,MB_TASKSTACKSIZE,(u8*)"MB_MR_Task");                                     //注册任务，优先级为2


      #endif


}
2. MB_S_Register(); 这个是从站地址注册和MODBUS数据地址映射
void MB_S_Register(void)
{
      MB_ST_ID_Init(1);                                                       //注册MODBUS 从站地址
      MB_SR_ID_Init(1);                                                       //注册MODBUS 从站地址
      MB_S_Reg_Init(M_REG,100);                      //注册寄存器的地址和数量
      MB_S_IN_Init(M_IN,128);                               //注册输入线圈的地址和数量
      MB_S_OUT_Init(M_OUT,128);                      //注册输出线圈的地址和数量
      MB_S_InReg_Init(M_INREG,100);       //注册输入寄存器的地址和数量

}

3. MB_MR_Register();这个是MODBUS RTU 主站的注册

typedef struct
{
      uint8_t Priority;                      //优先级 0-2       0每轮都轮询；1：每2轮轮询1次；2：每4轮轮询1次
      uint8_t OldPriority;                      //记录设置的优先级，轮询重置位用
      uint8_t S_ID;                               //从机地址
      uint8_t Fun;                               //功能码
      uint16_t Adr;                               //读取的地址
      uint16_t Data;                               //数据1、2、3、4 读取的数量；5 单个控制数据；6；单个寄存器数据
      uint16_t* Buf;                               //15；16 连续数据
}MB_M_BW_Struct;

void MB_MR_Register(void)
{
      MB_M_BW_Struct BW;
      MB_MR_BW_Init(100);                               //间隔时间100ms 这个间隔就是当一个报文应答结束后下一个报文开始的间隔时间
      BW.S_ID = 2;       BW.Fun = 06;       BW.Adr = 4;             BW.Data = 10;             BW.Priority = 0;       BW.OldPriority = 0;             MB_MR_SetBW(0,&BW);
      BW.S_ID = 2;       BW.Fun = 03;       BW.Adr = 2;             BW.Data = 10;             BW.Priority = 0;       BW.OldPriority = 0;             MB_MR_SetBW(1,&BW);
      BW.S_ID = 2;       BW.Fun = 03;       BW.Adr = 3;             BW.Data = 10;             BW.Priority = 0;       BW.OldPriority = 0;             MB_MR_SetBW(2,&BW);
      BW.S_ID = 2;       BW.Fun = 03;       BW.Adr = 4;             BW.Data = 10;             BW.Priority = 0;       BW.OldPriority = 0;             MB_MR_SetBW(3,&BW);
      MB_MR_SetRxCallBack(MB_MT_RxDate);
}

BW.OldPriority 可以不用配置，MB_MR_SetBW函数调用的时候没有使用。修改了MB_MR_SetBW函数后没有删除。

4.MB_MT_Register();这个和MB_MR_Register功能一样，只不过是配置TCP/IP主站的。

五、程序调用
对于从站的程序，不管是RTU的还是TCP/IP，只要程序配置好了后就会自动应答，不需要在程序进行任何操作。
对于主站程序，除了0号报文外，其他编号的报文是标准报文，你可以把常规轮询的报文预先注册好，程序运行后就自动根据顺序和优先级进行轮询，比如信号量的采集优先级比较高，配置0级，那么
每个循环都会去采集一次。模拟量信号采集的优先级比较低，可以配置几个循环后采集一次，这样保证优先级比较高的采集间隔短。0号报文是特殊报文，是用在单独临时采集或遥控命令。当需要发出
不在注册的报文内容时。单独注册0号报文，注册完了后发出信号量。等当前采集报文结束后会自动插入，发出0号报文。

sxdahss · 发表于 2020-6-5 11:48:54

过来看看

dingtianye · 发表于 2020-6-9 09:10:50

学习一下

2721978231 · 发表于 2020-6-19 16:00:54

11111111111111

2721978231 · 发表于 2020-6-20 14:01:47

楼主，你的工程可以发一下吗

guaithief1412 · 发表于 2020-6-22 21:57:23

感谢大神分析！

blmy1861 · 发表于 2020-6-22 22:11:49

66666666666

chengsheng2020 · 发表于 2020-6-23 15:29:27

学习，保存~

s5448827 · 发表于 2020-6-28 09:27:15

如果您要查看本帖隐藏内容请回复

cdhui0574 · 发表于 2020-6-28 13:47:52

大佬，学习了

da名昊 · 发表于 2020-7-16 09:37:49

1111111

13646285670 · 发表于 2020-7-24 13:50:28

学习学习学习

pleasep · 发表于 2020-7-26 15:18:51

Modbus通信

pleasep · 发表于 2020-7-26 21:53:06

Modbus 通信

XUELEI · 发表于 2020-10-12 21:44:40

大佬可以看下源码吗

amceylg · 发表于 2020-10-16 12:34:29

学习一下

shmxing · 发表于 2020-10-17 14:44:38

jxlgdxyuh · 发表于 2020-10-17 15:55:53

gxfxdtkhclgmn

晓元无悔 · 发表于 2020-10-19 09:59:42

学习一下

gangziwsm · 发表于 2020-10-20 13:30:10

zhicyixiakk

小小的爱 · 发表于 2020-10-20 14:15:52

感谢分享，下载学习下。

cdhui0574 · 发表于 2020-10-23 11:03:28

学习学习

xyq398443 · 发表于 2020-10-26 14:52:37

学习一下

enjoylwc · 发表于 2020-10-26 21:16:12

学习学习学习

yisea123 · 发表于 2020-10-28 10:59:51

看看是啥

仰望星空9527 · 发表于 2020-10-28 11:11:12

66666666666学学

cqazwsx · 发表于 2020-10-28 17:20:45

看看先

xiaowei2002999 · 发表于 2020-10-28 22:07:25

好东西

louwenyan · 发表于 2020-10-31 09:42:23

好东西，学习！

zhangyo · 发表于 2020-10-31 14:47:55

cdhui0574 · 发表于 2020-11-3 16:07:47

有空能否出个教程贴，谢啦

zgp0518 · 发表于 2020-11-3 20:46:57

cdhui0574 发表于 2020-11-3 16:07
有空能否出个教程贴，谢啦

这个OS系统是我自己编的，移植LWIP部分就算了。MODBUS部分有时间的话我写一点吧

nnqtdf · 发表于 2020-11-6 08:04:17

学习一下

nishigehanhan · 发表于 2020-11-10 10:04:34

6666

Wanwan666 · 发表于 2020-11-19 08:40:55

参考参考

真物 · 发表于 2020-11-19 09:18:37

学习一下

段先生666666 · 发表于 2020-11-23 17:11:10

只有BIN，能看到原程序吗？

molo · 发表于 2020-12-17 22:20:28

学习学习，谢谢分享！

zeroY2020 · 发表于 2020-12-26 20:54:05

感谢分享

atombro · 发表于 2020-12-27 16:51:42

谢谢分享！！！

温柔的郎 · 发表于 2020-12-29 14:19:51

NB的楼猪！！猪群中的战斗猪！！
向楼猪学习！！

wuxishihe · 发表于 2020-12-31 14:30:52

很棒啊

张山峰 · 发表于 2021-1-2 17:28:27

学习一下

qq1948594382 · 发表于 2021-1-2 20:45:47

学习

xyzwqs · 发表于 2021-1-11 09:36:08

我也试试

hukai0532 · 发表于 2021-1-20 14:00:18

休息下

sjbctyd · 发表于 2021-1-22 11:42:57

学习一下

moranyidui · 发表于 2021-1-22 15:50:43

学习了

海天一色001 · 发表于 2021-1-27 08:38:49

学习一下

鵺楓 · 发表于 2021-1-28 17:23:12

3412421

帐号		自动登录	找回密码
密码			立即注册

用原子阿波罗STM32F429 做的Modbus TCP/IP主从和RTU主从通信

原子哥极力推荐 /2