原创 STM32F103C8T6、FreeModbus从站的设计与测试（1）——引言

STM32F103C8T6、FreeModbus从站的设计与测试（1）——引言

关键词：Modbus FreeModbus STM32F103C8T6 CubeMX

在国内的工业控制系统和传感器中，Modbus总线是很常见的，主要原因是其硬件设计简单、通信流程简洁、易于软件实现，Modbus总线最初是由德国的Modicon（莫迪康）公司的提出的，已有几十年的历史，现已成为国际标准。

孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，如果我们仅仅是使用Modbus总线，比如使用带有Modbus通信接口的PLC，则只需要关注Modbus的通信格式即可，如从站地址、功能码、通信超时参数等，而如果我们开发一块带有Modbus接口的控制板或者传感器，则需要关注Modbus通信协议的内部实现方法。

Modbus总线的物理层实现有两种：工业以太网和串口，工业以太网使用的Modbus-TCP协议，串口使用Modbus-RTU和Modbus-ASCII协议。串口是最常用的一种通信方式，那孔丙火（微信公众号：孔丙火）就来说它。

单片机上都有通用异步收发串口（UART），一个或多个，在硬件上，只需要加一个RS485或RS232的电平转换，即可实现工业串口通信。因此，只要我们在UART收发准确的基础上，按照Modbus标准编写通信协议，即可实现单片机的Modbus通信，想想是不难的，但工业通信不仅要实现功能，还要确保稳定，自己编写源码去实现一个通信协议，并不是一个最优方案，性价比不高，还有一种方法，是采用成熟的协议栈实现，成熟的协议栈有专门的组织维护，大量的使用，也更容易发现bug。当然，孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，对于程序猿或攻城狮来说，有免费的成熟的协议栈就更完美了，而FreeModbus协议栈就满足这个要求，然而美中不足，它只支持从站协议，主站协议是要收费的，不过已经很好了，知足常乐。

那么，孔丙火（微信公众号：孔丙火）的主题来了，用FreeModbus协议栈实现一个基于串口通信的Modbus从站，采用什么单片机呢，这个可以随便选，只要有一个UART接口就可以，那就选一个常用的，意法半导体的STM32F103C8T6，Cortex-M3的内核，片上资源对于Modbus协议来说也足够。孔丙火（微信公众号：孔丙火）在网上也查看了一些STM32F103移植FreeModbus的资料，总感觉不清晰，看起来有点费劲，可能是我的水平太差吧，所以在一次开发Modbus从站的过程中，想着整理一下开发心得，目的是对正在开发Modbus的朋友有一些帮助，少走一些弯路，另外，网上缺乏一些对Modbus协议测试的文章，我也把相关的心得写出来，包括各种功能码的测试、错误码的测试等。

意法半导体的单片机，在开发时可以使用CubeMX，生成初始化代码，可以为新手朋友节省不少开发时间，孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，这是意法半导体的一个优势，当然，ST的单片机使用量很大，且网上的资料多，易于学习。

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