基於51微控制器modbusRTU從機設計

在了解modbus協議後就是基於該協議的設計了，下面先說一下基於航太電子htm52微控制器的從機設計。

設計思想如下：

modbus協議是以主從的方式通訊的，也就是上位機傳送指令，下位機應答機制，發起通訊的一直是上位機，下位機只要應答就好了。

modbus協議被設計出來是針對plc應用的，這裡我們可以簡單的模擬plc環境，可以在微控制器裡面設計一塊共享區，該區域是上位機和下位機共享的，均可以讀取或寫入該區域的值，所有的modbus協議都是針對該快區域的操作，下位機也是根據這塊區域的值做相應的操作。

這塊共享區我們用結構體來表示，這裡我們只用了兩個變數：

/*modbus 16位值的定義，起始位址0000h,每乙個值為16位 int型，佔兩個位元組 */
struct modbus_add;

struct modbus_add modbus_addt;//宣告乙個modbus結構體變數
struct modbus_add *modbusadd;//結構體指標，指向這個變數

在主函式中，只需要查詢這塊區域的值，作出相應的動作就好了：

void main()
/*end*/
//同步公共區資料到實際執行效果
/*start*/
switch(modbus_addt.led_ctrl)
/*end*/
}}

接下來看modbus協議具體怎麼實現的，可以看到在主函式中是沒有參與這個協議的，也就是相當於modbus協議的實現是在另外乙個執行緒中，主函式不需要關心實現的細節，這樣做的好處的是主函式可以近針對於自己的實現任務，二不用考慮任務的引數從哪來的

51微控制器與上位機通訊採用串列埠的方式，串列埠中斷負責接收和傳送資料，這裡我們還用到了乙個定時器，負責監控當前modbus的狀態，判斷這一幀資料是否完成，如果判斷為一幀資料接收完成，就解析該幀資料，並執行相應的指令。

注意一下rec_time_out這個變數，這個變數在定時器中斷裡面是不斷自加的，但在串列埠中斷裡面就清零了，這樣做的意義是判斷一幀資料是否接收完成，如果rec_time_out這個變數值大於某個值，說明在一段時間是沒有資料接收的，可以認為資料接收接收，當然上位機那邊必須滿足一幀資料是連續傳送的

串列埠中斷程式如下，這裡用到了串列埠中斷傳送資料幀，具體解析可以參考我的另一篇部落格

//串列埠中斷
void serisr() interrupt 4 using 2
else
break;
case pack_rec_ing:	// 正常接收
modbus_recv_buf[rec_num++] = data_value;
break;
case pack_addr_err:	// 位址不符合 等待超時 幀結束
break;
default : break;
}		}	if(ti == 1)	 //進入傳送完成中斷，檢測是否有需要傳送的資料並進行傳送
sbuf = send_buf.buf[send_buf.index];//繼續傳送下乙個	
}}

定時器實現函式，注意超時檢測方法：

/* 定時器中斷 1ms*/
void time0isr() interrupt 1 using 1
}

/*超時幀檢測，在1ms定時器裡面執行，返回當前狀態*/
int time_out_check_modbus(void)
else if((rec_time_out == 4) && (rec_num > 4)) // 超時資料幀結束4ms
return rec_stat;
}

一幀資料接收成功後，執行方法就在函式 function_modbus中，如下，指令解析和發動都是嚴格按照modbus協議來的，這裡只是用到了協議的常用的幾個指令，大家可以自由擴充套件，

void function_modbus(unsigned char *rec_buff)
rec_stat = pack_start;//傳送之後使快取回到初始狀態
rec_num = 0;
}

/*
function：對應modbus功能號03,04 批量讀暫存器
input：rec_buf接收到的指令 send_data需要傳送的指令
*/void read_reg(unsigned char * rec_buff)
send_crc = comp_crc16(rec_buff, send_num-2);
rec_buff[send_num-2] = send_crc >> 8;
rec_buff[send_num -1] = send_crc;
send_count = send_num;
putnchar(rec_buff , send_count);}/*
function：對應modbus功能號06和16,單個和批量寫暫存器
input：rec_buf接收到的指令 send_data需要傳送的指令
*/void force_reg(unsigned char * rec_buf)
else if(fun_code == 16)//寫多個暫存器
}send_crc = comp_crc16(rec_buf, send_num-2);//crc校驗
rec_buf[send_num-2] = send_crc >> 8;
rec_buf[send_num -1] = send_crc;
send_count = send_num;
putnchar(rec_buf , send_count);
}

裡面有多個工程，但設計方法是一致的。

基於51微控制器modbusRTU從機設計

51微控制器

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