modbus是一个非常好的串口协议（当然也能用在网口上），它简洁、规范、强大。可以满足大部分的工业、嵌入式需求。
这里详细说下如何将freemodbus移植到stm32平台。我之前下载的版本是1.5，当前官网最新的版本是1.6。两者差别不大，这里以1.5版本做演示。
1、下载
下载好之后，解压得到如下内容：
eb5299e18b9f40f5accb1630fcc158f6~noop.image?_iz=58558&from=article.jpg

我们需要的是modbus这个文件夹，和demo->BARE下的port文件夹。

2、准备一个STM32的工程文件夹
在工程文件夹下新建一个文件夹：FreeModbus。将第一步获取的两个文件夹放到里面。
打开工程，添加两个group，名字分别为modbus和port。将这两个文件夹下的C文件都添加进来，tcp相关的除外。
de01d27d0c194646bde6b2802da1281b~noop.image?_iz=58558&from=article.jpg

文件包含路径，也添加这几个文件夹的位置：
8b185b1e01e241679c977f56cfcf9164~noop.image?_iz=58558&from=article.jpg

3、完善portserial.c文件
该文件就是modbus通信中用到的串口的初始化配置文件。我这里选择usart1，波特率9600.
第一次打开这个文件，内容如下：
  1. void
  2. vMBPortSerialEnable( BOOL xRxEnable, BOOL xTxEnable )
  3. {
  4.    
  5. }
  8. BOOL
  9. xMBPortSerialInit( UCHAR ucPORT, ULONG ulBaudRate, UCHAR ucDataBits, eMBParity eParity )
  10. {
  11.     return FALSE;
  12. }
  15. BOOL
  16. xMBPortSerialPutByte( CHAR ucByte )
  17. {
  18.    
  19.     return TRUE;
  20. }
认真看一下函数名字，你会发现这些函数分别是：串口使能、串口初始化、发送一个字节、接收一个字节等等。
完善后代码如下：
  1. void
  2. vMBPortSerialEnable( BOOL xRxEnable, BOOL xTxEnable )
  3. {
  4.    
  5.   if(xRxEnable == TRUE)
  6.   {
  7.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
  8.   }
  9.   else
  10.   {
  11.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, DISABLE);
  12.   }
  13.   
  14.   if(xTxEnable == TRUE)
  15.   {
  16.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, ENABLE);
  17.   }
  18.   else
  19.   {
  20.     USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TC, DISABLE);
  21.   }
  22. }
  25. BOOL
  26. xMBPortSerialInit( UCHAR ucPORT, ULONG ulBaudRate, UCHAR ucDataBits, eMBParity eParity )
  27. {
  28.   USART1_Config((uint16_t)ulBaudRate);  
  29.   USART_NVIC();
  30.   return TRUE;
  31. }
  34. BOOL
  35. xMBPortSerialPutByte( CHAR ucByte )
  36. {
  37.    
  38.   
  39.     USART_SendData(USART1, ucByte);
  40.     return TRUE;
  41. }
  44. BOOL
  45. xMBPortSerialGetByte( CHAR * pucByte )
  46. {
  47.    
  48.   *pucByte = USART_ReceiveData(USART1);
  49.   return TRUE;
  50. }
  55. static void prvvUARTTxReadyISR( void )
  56. {
  57.     pxMBFrameCBTransmitterEmpty(  );
  58. }
  63. static void prvvUARTRxISR( void )
  64. {
  65.     pxMBFrameCBByteReceived(  );
  66. }
  71. void USART1_IRQHandler(void)
  72. {
  73.   
  74.   if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)
  75.   {
  76.     prvvUARTRxISR();
  77.    
  78.     USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_RXNE);   
  79.   }
  80.   
  81.   if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_ORE) == SET)
  82.   {  
  83.     USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_ORE);
  84.     prvvUARTRxISR();   
  85.   }
  86.   
  87.   
  88.   if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_TC) == SET)
  89.   {
  90.     prvvUARTTxReadyISR();
  91.    
  92.     USART_ClearITPendingBit(USART1, USART_IT_TC);
  93.   }
  94. }
其中USART1_Config((uint16_t)ulBaudRate);和 USART_NVIC();是串口初始化的代码，如下：
  1. void USART1_Config(uint16_t buad)
  2. {
  3.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  4.     USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
  5.    
  6.    
  7.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
  8.    
  9.    
  10.    
  11.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  12.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  14.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);   
  15.    
  16.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  17.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  18.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  19.       
  20.    
  21.     USART_InitStructure.USART_BaudRate = buad;
  22.     USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
  23.     USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  24.     USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;
  25.     USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  26.     USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
  27.    
  28.     USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
  29.     USART_Cmd(USART1, ENABLE);
  30. }
  35. void USART_NVIC(void)
  36. {
  37.   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  38.   
  39.   
  40.   NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
  41.   
  42.   
  43.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
  44.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  45.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
  46.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  47.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  48. }
4、完善porttimer.c文件
modbus工作时需要一个定时器，所以这里配置一个定时器。定时器时基是50us，周期做为参数输入。代码如下：
  1. BOOL
  2. xMBPortTimersInit( USHORT usTim1Timerout50us )
  3. {
  4.   timer2_init(usTim1Timerout50us);
  5.   timer2_nvic();
  6.   return TRUE;
  7. }
  9. void vMBPortTimersEnable(  )
  10. {
  11.    
  12.   TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
  13.   TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
  14.   TIM_SetCounter(TIM2,0x0000);
  15.   TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
  16. }
  19. void vMBPortTimersDisable(  )
  20. {
  21.    
  22.   TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
  23.   TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, DISABLE);
  24.   TIM_SetCounter(TIM2,0x0000);
  25.   TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);
  26. }
  31. static void prvvTIMERExpiredISR( void )
  32. {
  33.     ( void )pxMBPortCBTimerExpired(  );
  34. }
  37. void TIM2_IRQHandler(void)
  38. {
  39.   if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
  40.   {
  41.     prvvTIMERExpiredISR();
  42.     TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
  43.   }
  44. }
其中 timer2_init(usTim1Timerout50us) 和 timer2_nvic() 是timer2初始化函数，内容如下：
  1. void timer2_init(uint16_t period)
  2. {
  3.   TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
  4.   RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
  5.         TIM_DeInit(TIM2);
  6.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = period;
  7.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (1800 - 1);  
  8.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;
  9.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
  10.   TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
  11.   TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
  14. }
  17. void timer2_nvic(void)
  18. {
  19.   NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  20.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
  21.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  22.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
  23.   NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  
  24.   NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  
  25. }
5、在main.c文件中，定义各个模拟寄存器的地址和大小。
  1. #define REG_INPUT_START 0x0000
  4. #define REG_INPUT_NREGS 8
  7. #define REG_HOLDING_START 0x0000
  10. #define REG_HOLDING_NREGS 8
  13. #define REG_COILS_START 0x0000
  16. #define REG_COILS_SIZE 16
  19. #define REG_DISCRETE_START 0x0000
  22. #define REG_DISCRETE_SIZE 16
6
补全输入寄存器操作函数、保持寄存器操作函数
modbus功能进行初始化，设置地址和波特率。这部分内容可以参考官方资料里的例程，也可以直接复制别人写好的。我这里放别人写好的代码：
  1. int main(void)
  2. {
  3.     usRegInputBuf[0] = 'I';
  4.     usRegInputBuf[1] = ' ';
  5.     usRegInputBuf[2] = 'a';
  6.     usRegInputBuf[3] = 'm';
  7.     usRegInputBuf[4] = ' ';
  8.     usRegInputBuf[5] = 'I';
  9.   
  12.     RCC_Config();
  13.     eMBInit(MB_RTU, 0x01, 0x01, 9600, MB_PAR_NONE);
  14.     eMBEnable();   
  15.     for(;;)
  16.     {
  17.       (void)eMBPoll();
  18.     }
  19. }
  24. eMBErrorCode
  25. eMBRegInputCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs )
  26. {
  27.     eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;
  28.     int             iRegIndex;
  31.     if( ( usAddress >= REG_INPUT_START )
  32.         && ( usAddress + usNRegs <= REG_INPUT_START + REG_INPUT_NREGS ) )
  33.     {
  34.         iRegIndex = ( int )( usAddress - usRegInputStart );
  35.         while( usNRegs > 0 )
  36.         {
  37.             *pucRegBuffer++ = ( UCHAR )( usRegInputBuf[iRegIndex] >> 8 );
  38.             *pucRegBuffer++ = ( UCHAR )( usRegInputBuf[iRegIndex] & 0xFF );
  39.             iRegIndex++;
  40.             usNRegs--;
  41.         }
  42.     }
  43.     else
  44.     {
  45.         eStatus = MB_ENOREG;
  46.     }
  49.     return eStatus;
  50. }
  55. eMBErrorCode
  56. eMBRegHoldingCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs, eMBRegisterMode eMode )
  57. {
  58.   eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;
  59.   int             iRegIndex;
  64.   if((usAddress >= REG_HOLDING_START)&&\
  65.     ((usAddress+usNRegs) <= (REG_HOLDING_START + REG_HOLDING_NREGS)))
  66.   {
  67.     iRegIndex = (int)(usAddress - usRegHoldingStart);
  68.     switch(eMode)
  69.     {                                       
  70.       case MB_REG_READ:
  71.         while(usNRegs > 0)
  72.         {
  73.           *pucRegBuffer++ = (u8)(usRegHoldingBuf[iRegIndex] >> 8);            
  74.           *pucRegBuffer++ = (u8)(usRegHoldingBuf[iRegIndex] & 0xFF);
  75.           iRegIndex++;
  76.           usNRegs--;         
  77.         }                           
  78.         break;
  79.       case MB_REG_WRITE:
  80.         while(usNRegs > 0)
  81.         {         
  82.           usRegHoldingBuf[iRegIndex] = *pucRegBuffer++ << 8;
  83.           usRegHoldingBuf[iRegIndex] |= *pucRegBuffer++;
  84.           iRegIndex++;
  85.           usNRegs--;
  86.         }        
  87.       }
  88.   }
  89.   else
  90.   {
  91.     eStatus = MB_ENOREG;
  92.   }  
  93.   
  94.   return eStatus;
  95. }
  100. eMBErrorCode
  101. eMBRegCoilsCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNCoils, eMBRegisterMode eMode )
  102. {
  103.   eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;
  104.   int             iRegIndex;
  109.   if((usAddress >= REG_HOLDING_START)&&\
  110.     ((usAddress+usNCoils) <= (REG_HOLDING_START + REG_HOLDING_NREGS)))
  111.   {
  112.     iRegIndex = (int)(usAddress - usRegHoldingStart);
  113.     switch(eMode)
  114.     {                                       
  115.       case MB_REG_READ:
  116.         while(usNCoils > 0)
  117.         {
  122.           iRegIndex++;
  123.           usNCoils--;         
  124.         }                           
  125.         break;
  126.       case MB_REG_WRITE:
  127.         while(usNCoils > 0)
  128.         {         
  133.           iRegIndex++;
  134.           usNCoils--;
  135.         }        
  136.       }
  137.   }
  138.   else
  139.   {
  140.     eStatus = MB_ENOREG;
  141.   }  
  142.   
  143.   return eStatus;
  144. }
  147. eMBErrorCode
  148. eMBRegDiscreteCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNDiscrete )
  149. {
  150.     ( void )pucRegBuffer;
  151.     ( void )usAddress;
  152.     ( void )usNDiscrete;
  153.     return MB_ENOREG;
  154. }
7、修改mbrtu.c文件
否则modbus从机收到命令后，只会返回一次数据。在函数“eMBRTUSend”中。
  1. eMBErrorCode
  2. eMBRTUSend( UCHAR ucSlaveAddress, const UCHAR * pucFrame, USHORT usLength )
  3. {
  4.     eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;
  5.     USHORT          usCRC16;
  8.     ENTER_CRITICAL_SECTION(  );
  11.    
  12.     if( eRcvState == STATE_RX_IDLE )
  13.     {
  14.         
  15.         pucSndBufferCur = ( UCHAR * ) pucFrame - 1;
  16.         usSndBufferCount = 1;
  19.         
  20.         pucSndBufferCur[MB_SER_PDU_ADDR_OFF] = ucSlaveAddress;
  21.         usSndBufferCount += usLength;
  24.         
  25.         usCRC16 = usMBCRC16( ( UCHAR * ) pucSndBufferCur, usSndBufferCount );
  26.         ucRTUBuf[usSndBufferCount++] = ( UCHAR )( usCRC16 & 0xFF );
  27.         ucRTUBuf[usSndBufferCount++] = ( UCHAR )( usCRC16 >> 8 );
  30.         
  31.         
  32.         eSndState = STATE_TX_XMIT;
  33.         
  34.         
  35.         xMBPortSerialPutByte( ( CHAR )*pucSndBufferCur );
  36.         pucSndBufferCur++;  
  37.         usSndBufferCount--;
  38.         
  39.         
  40.         vMBPortSerialEnable( FALSE, TRUE );
  41.     }
  42.     else
  43.     {
  44.         eStatus = MB_EIO;
  45.     }
  46.     EXIT_CRITICAL_SECTION(  );
  47.     return eStatus;
  48. }
8、修改mbconfig.h文件
取消对ASCII的支持。
  1. #define MB_ASCII_ENABLED                        (  0 )
9、保存，编译，下载。使用专用的modbus工具测试
工具配置如下：
8cea1ad150e54508b4456dfdb692007b~noop.image?_iz=58558&from=article.jpg

modbus指令格式如下：
87050dbc5e9f49658e507f69b33dd8b5~noop.image?_iz=58558&from=article.jpg

咱们这里设置如下：01 04 00 00 00 02，功能码04，起始地址0，数据长度2.校验码没有写怎么办？
这就是这个工具的便利之处！我们不用管，它会自动计算！直接点击发送即可。得到结果如下：
3e6374af1fdc481ebdebc5823b5a3d52~noop.image?_iz=58558&from=article.jpg

可以看到下面的框里，绿色的是我们发送的内容，最后两位是工具自动补上的。蓝色内容是单片机（也就是modbus从机）返回给我们的。