原创基于STM8S单片机的FREEMODBUS总线协议栈的移植

 2013-11-26 15:07  4506 25 25 分类: MCU/ 嵌入式文集: 电子应用

FreeMODBUS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.。

FreeMODBUS最新版本V1.5。下载地址：http://www.freemodbus.org/index.php?idx=5

下面进行的移植基于STM8S单片机的官方固件库

1、物理层接口文件修改（具体应修改接口文件portserial.c及porttimer.c）

    portserial.c文件中：
    void vMBPortSerialEnable( BOOL xRxEnable, BOOL xTxEnable )函数设置串口状态。当xRxEnable为真时，应使能串口接收及接收中断。在RS485通讯系统中，还要注意将RS485接口芯片设为接收使能状态；当xTxEnable为真时，应使能串口发送及发送中断。在RS485通讯系统中，还要注意将RS485接口芯片设为发送使能状态。void vMBPortSerialEnable( BOOL xRxEnable, BOOL xTxEnable ) //控制串口的收发中断
{
   if(TRUE==xRxEnable)
   {
       UART1_ITConfig(UART1_IT_RXNE, ENABLE);
   }
   else
   {
       UART1_ITConfig(UART1_IT_RXNE, DISABLE);
   }

   if(TRUE==xTxEnable)
   {
       UART1_ITConfig(UART1_IT_TXE,ENABLE);
   }
   else
   {
       UART1_ITConfig(UART1_IT_TXE, DISABLE);
   }
}

BOOL xMBPortSerialInit( UCHAR ucPORT, ULONG ulBaudRate, UCHAR ucDataBits, eMBParity eParity )函数初始化串行通讯端口。参数ucPORT可以忽略；参数ulBaudRate是通讯端口的波特率，应根据此数值设置所使用硬件端口的波特率；参数ucDataBits为通讯时所使用的数据位宽，注意，若使用RTU模式，则有ucDataBits=8，若使用ASCII模式，则有ucDataBits=7，应根据此参数设置所使用硬件端口的数据位宽；eParity为校验方式，eParity=MB_PAR_NONE为无校验，此时硬件端口应设置为无校验方式及两个停止位，eParity=MB_PAR_ODD为奇校验，此时硬件端口应设置为奇校验方式及一个停止位，eParity= MB_PAR_EVEN为偶校验，此时硬件端口应设置为偶校验方式及一个停止位。函数返回值务必为TRUE。
BOOL xMBPortSerialInit( UCHAR ucPORT, ULONG ulBaudRate, UCHAR ucDataBits, eMBParity eParity )
{
      UART1_WordLength_TypeDef databit;
      UART1_Parity_TypeDef parity;
   UART1_DeInit();
       if(8==ucDataBits)
       {
           databit = UART1_WORDLENGTH_8D;
       }
       else
       {
           databit = UART1_WORDLENGTH_9D;
       }
       if(MB_PAR_NONE == eParity)
       {
           parity = UART1_PARITY_NO;
       }
       else if(MB_PAR_ODD == eParity)
       {
               parity = UART1_PARITY_ODD;
       }
       else
       {
               parity = UART1_PARITY_EVEN;
       }
       UART1_Init((uint32_t)ulBaudRate,databit, UART1_STOPBITS_1, parity,
         UART1_SYNCMODE_CLOCK_DISABLE, UART1_MODE_TXRX_ENABLE);
    /* ENABLE the USARTx */
    UART1_ITConfig(UART1_IT_TXE, ENABLE);
   return TRUE;
}

    BOOL xMBPortSerialPutByte( CHAR ucByte )通讯端口发送一字节数据函数。在此函数中编写发送一字节数据的函数。注意，由于使用的是中断发送，故只需将数据放到发送寄存器即可。函数返回值务必为TRUE。
BOOLxMBPortSerialPutByte( CHAR ucByte )
{
    UART1_SendData8(ucByte);
    return TRUE;
}

BOOL xMBPortSerialGetByte( CHAR * pucByte )通讯端口接收一字节数据函数。在此函数中编写接收的函数。由于使用的是中断接收，只需将接收寄存器的值放到* pucByte即可。函数返回值务必为TRUE。
BOOL xMBPortSerialGetByte( CHAR * pucByte )
{
*pucByte = UART1_ReceiveData8();
return TRUE;
}

void prvvUARTRxISR( void )和void prvvUARTTxReadyISR( void )无需修改。

portserial.c文件修改
BOOL xMBPortTimersInit( USHORT usTim1Timerout50us )初始化超时定时器播函数。根据所使用的硬件初始化超时定时器，使之能产生中断时间为usTim1Timerout50us*50us的中断，本例移植采用单片机的TIM4定时器。函数返回值务必为TRUE。
BOOL xMBPortTimersInit( USHORT usTim1Timerout50us )
{
/* TIM4 configuration:
   - TIM4CLK is set to 16 MHz, the TIM4 Prescaler is equal to 128 so the TIM1 counter
   clock used is 16 MHz / 128 = 125 000 Hz
- With 125 000 Hz we can generate time base:
      max time base is 2.048 ms if TIM4_PERIOD = 255 --> (255 + 1) / 125000 = 2.048 ms
      min time base is 0.016 ms if TIM4_PERIOD = 1   --> ( 1 + 1) / 125000 = 0.016 ms
                                                           --> 16us
- In this example we need to generate a time base equal to 50us
   so TIM4_PERIOD = (0.00005 * 125000 - 1) = 5 */
    /* Time base configuration */
TIM4_TimeBaseInit(TIM4_PRESCALER_128, 5);
/* Clear TIM4 update flag */
TIM4_ClearFlag(TIM4_FLAG_UPDATE);
/* Enable update interrupt */
TIM4_ITConfig(TIM4_IT_UPDATE, ENABLE);
/* enable interrupts */
// enableInterrupts();
/* Enable TIM4 */
TIM4_Cmd(ENABLE);
   return TRUE;;
}

void vMBPortTimersEnable( )使能超时定时器函数。需在此函数中清除中断标志位、清零定时器计数值，并重新使能定时器中断。
void vMBPortTimersEnable( ) //打开时钟
{
   /* Clear TIM4 update flag */
TIM4_ClearFlag(TIM4_FLAG_UPDATE);
   /* Enable update interrupt */
TIM4_ITConfig(TIM4_IT_UPDATE, ENABLE);
   TIM4_SetCounter(0x00);
   /* Enable TIM4 */
TIM4_Cmd(ENABLE);
}

void vMBPortTimersDisable( )关闭超时定时器函数。在此函数中清零定时器计数值，并关闭定时器中断。
void vMBPortTimersDisable( ) //关闭时钟
{
   TIM4_Cmd(DISABLE);
   TIM4_SetCounter(0x00);
   TIM4_ITConfig(TIM4_IT_UPDATE, DISABLE);
TIM4_ClearFlag(TIM4_FLAG_UPDATE);
}

void prvvTIMERExpiredISR( void )函数不需修改。

2、应用层回函数的修改
在应用层，用户需要定义所需要使用的寄存器，并修改对应的回函数。

eMBErrorCode eMBRegInputCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs )输入寄存器回函数。* pucRegBuffer为协议中所需的数据，usAddress为输入寄存器地址，usNRegs为访问寄存器的个数，eMode为访问类型（MB_REG_READ为读保持寄存器，MB_REG_WRITE为写保持寄存器）。用户应根据要访问的寄存器地址usAddress将相应输入寄存器的值按顺序添加到pucRegBuffer中，或将协议中的数据根据要访问的寄存器地址usAddress放到相应保持寄存器中。
eMBErrorCode eMBRegInputCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs )
{
   eMBErrorCode eStatus = MB_ENOERR;
   int iRegIndex;
   if( ( usAddress >= REG_INPUT_START )&& ( usAddress + usNRegs <= REG_INPUT_START + REG_INPUT_NREGS ) )
   {
        iRegIndex = ( int )( usAddress - usRegInputStart );
        while( usNRegs > 0 )
        {
            *pucRegBuffer++ =
                ( unsigned char )( usRegInputBuf[iRegIndex] >> 8 );
            *pucRegBuffer++ =
                ( unsigned char )( usRegInputBuf[iRegIndex] & 0xFF );
            iRegIndex++;
            usNRegs--;
        }
   }
   else
   {
        eStatus = MB_ENOREG;
   }
   return eStatus;
}

eMBErrorCode eMBRegHoldingCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs, eMBRegisterMode eMode )保持寄存器回函数。* pucRegBuffer为要协议中的数据，usAddress为输入寄存器地址，usNRegs为访问寄存器的个数，eMode为访问类型（MB_REG_READ为读保持寄存器，MB_REG_WRITE为写保持寄存器）。用户应根据要访问的寄存器地址usAddress将相应输入寄存器的值按顺序添加到pucRegBuffer中，或将协议中的数据根据要访问的寄存器地址usAddress放到相应保持寄存器中。
eMBErrorCode eMBRegHoldingCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs, eMBRegisterMode eMode )
{
    eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;
    int             iRegIndex;
   u16 *PRT=(u16*)pucRegBuffer;
    if( ( usAddress >= REG_HOLDING_START ) && ( usAddress + usNRegs <= REG_HOLDING_START + REG_HOLDING_NREGS ) )
    {
        iRegIndex = ( int )( usAddress - usRegHoldingStart );
        switch ( eMode )
        {
         case MB_REG_READ:
            while( usNRegs > 0 )
            {
              //// *PRT++ = __REV16(usRegHoldingBuf[iRegIndex++]); //数据序转 REV16.W

                    *pucRegBuffer++ = ( unsigned char )( usRegHoldingBuf[iRegIndex] >> 8 );
              *pucRegBuffer++ = ( unsigned char )( usRegHoldingBuf[iRegIndex] & 0xFF );
                     iRegIndex++;
              usNRegs--;
            }
            break;

        case MB_REG_WRITE:
            while( usNRegs > 0 )
            {
              //// usRegHoldingBuf[iRegIndex++] = __REV16(*PRT++); //数据序转 REV16.W
                   usRegHoldingBuf[iRegIndex] = *pucRegBuffer++ << 8;
              usRegHoldingBuf[iRegIndex] |= *pucRegBuffer++;
              iRegIndex++;
              usNRegs--;
            }
        }
    }
    else
    {
        eStatus = MB_ENOREG;
    }
    return eStatus;
}

eMBErrorCode eMBRegCoilsCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNCoils, eMBRegisterMode eMode )读/写开关寄存器函数。* pucRegBuffer为要添加到协议中的数据，usAddress为地址，usNCoils为要访问的个数，eMode为访问类型（MB_REG_READ为读状态，MB_REG_WRITE为写）。用户应根据要访问的地址usAddress将相应的值按顺序添加到pucRegBuffer中，或将协议中的数据根据要访问的地址usAddress放到相应地址中。
eMBErrorCode eMBRegCoilsCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNCoils, eMBRegisterMode eMode )
{
    ( void )pucRegBuffer;
    ( void )usAddress;
    ( void )usNCoils;
    ( void )eMode;
    return MB_ENOREG;
}

eMBErrorCode eMBRegDiscreteCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNDiscrete )读开关寄存器函数。
eMBErrorCode eMBRegDiscreteCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNDiscrete )
{
    ( void )pucRegBuffer;
    ( void )usAddress;
    ( void )usNDiscrete;
    return MB_ENOREG;
}