FreeModbus-笔记

1、FreeModbus-笔记FreeModbus 笔记Modbus-RTU是基于485总线基础上一个主从协 议，主站主动发起通信，从站接收主站的消息并 响应主站的指令。这里主要探讨FreeModbus中的RTU从站协议的 实现。从站的串口每次接收一个字节数据，并产生串口 中断(中断打开)，那么串口中传过来的一个个 字节如何组成一个Modbus的数据帧呢？这是通过一个重要的参数T3. 5来进行判断的。T3. 5就是串口传递3. 5个字符的时间，这个 时间和波特率相关，不同波特率下，T3. 5时间 不等。3.5个字符时间区分不同的帧,即接收到的两个字符之间时间间隔小于35 个字符时间时认为是同一个帧

2、的,如果间隔大于3.5个字符时间则认为是不同帧 的,在一般的串口逋信中,发送1个字符需要：1位起始位,8位数据位,1位 校验松可允,1位停止位，总共1+8+1+1 = 11位,3.5个字符时间就是3.5* 11 = 38.5位,假如波特率是9600,那么传输1位的时间是100W9600 = 00416667(ms), 这样,3.5个字符时间就大约是4 ms,即定时器需要的中断时间串行口数据帧T>T3.51个字节口1个字节Ri个字节)T 11个字节， t>T3.5 -> 心(T<T3.5Modbus数据帧也就是串口在静默了 T3. 5秒以后收到的第一个字节作为一个Modb

3、us数据帧的首字节，然后收 到的字符间隔只要不超出T3. 5的时间间隔，都 作为这一帧数据来处理。当串口在T3. 5没有 收到数据时，则认为当前主站Modbus发送完了 一个数据帧。可以进行后面的Modbus数据帧处 理了。再收到的数据回作为下一个Modbus数据 帧的首字节。接收一个字节，是由串口中断来进行完成的，判 断是否超时是由定时器中断来完成的。因此以上 看是很清楚的一个协议流程需要串口和定时器 配合共同完成。所以在看RTU实现协议时一定要 记住这点。从站主要是接收，被动响应，所以先分析接收机 的状态：状态机接收状态包含以下几种:STATE_RX_INIT, 初始态*/STATE RX

4、 IDLE, 空闲态*/STATE_RX_RCV, 帧数据*/STATE_RX_ERROR 帧*/接收/*!接收机在/*!接收机在/*!接收到一/*!错误数据状态机转换图:设置初态I> 心动T3S定时串口收到一个字节重启T3.5开始卜一个T3.5延迟cMB Enabled)eMBRTUStartO状态机的转换不是由一个函数来确定的，是由多 个函数共同作用的结果。主要要T3. 5的定时中 断和串口的接收中断。所以在程序一开始要对串口和定时器进行正确 的设置。当初始化完毕后，接收状态机初始态是 STATE_RX_INIT,同时T3.5定时器启动。如果在 T3.5定时到来之前，串口收到了一个字

5、节，则 认为是还没准备好的情况下，总线发起的一次 Modbus传输，此时这帧数据是不处理的，所以, 要等到这一帧数据传送完（T3.5超时）。当发生T3. 5超时事件时，说明总线上的数据帧 已经传完，处于空闲状态，为发起下一帧数据传 输做好了准备。所以接收状态机转换为STATE_RX_IDLE,同时发送一个 EV_READY 事件， 告诉Modbus以及准备好接收数据了。同时关闭 T3.5定时。在STATE_RX_IDLE状态下，只会接收串口数据来 触发状态转换（定时被关闭）。当接收到一个字 节时，认为总线开始了一个新的数据帧的传输， 把这个字节保存在Modbus数据缓冲区，并将缓 冲区指针加1

6、,并将接收状态机转换为STATE_RX_RCV。在STATE_RX_RCV状态下，接收到一个新字节， 将该字节保存在缓冲区，并将缓冲区指针加L 判断接收的字节总长是否最大帧长，如果不大 于，继续保持STATE_RX_RCV状态，等待接收下 一个字节或超时（接收完成）。当大于最大帧长, 说明接收到了错误帧。状态转到 STATE_RX_ERRORo在STATE_RX_RCV状态下，产生了一个T3.5超时, 此时认为总线已经发送完成一个Modbus数据 帧，将状态转换到STATE_RX_IDLE,等待下一个 数据帧到来。同时触发EV_FRAME_RECEIVED事 件，告诉ModbusPoll已经成

7、功接收一帧数据，可以解析并处理了。在STATE_RX_ERROR状态下，接收到再多的字节 都认为是错误的，所以一直停留在错误态，直到来了一个T3. 5超时事件，此时认为总线上错误 的数据帧发送完毕，总线静默，为下一个数据帧 准备好！接收状态机转换为STATE_RX_IDLE。Modbus的初始化流程:ModBus初始化:1、设置从机号2、设置eMode (RTU)3、设置波特率4、设置T35定时器eQueuedEvent 为空 eMBState = STATE_DISABLEDModBus 使能：eMBState =1、置端口为接收状态STATE.ENABLED2、开端口定时功能eRcvSta

8、te =此时串口中断开,定时中断开STATE_RXNIT：以下是FreeModbus的各个功能函数解析:1、/初始化 Modbus 协议eMBInit(MB_RTU, Slave_Adress, 0, 115200, MB_PAR_NONE);返回状态码eMBRTUInit( UCHAR ucSlaveAddress, UCHAR ucPort, ULONG ulBaudRate, eMBParity eParity )根据超时时间初始化定时器3.5个字符时间区分不同的顿,即 接收到的两个字符之间时间间隔 小于3.5个字符时间时认为是同一 个帧的,如果间隔大于3.5个字符 时间则认为是不同帧的

9、,在一般 的串口通信中发送1个字符需 要：1位起始位.8位数据位 1位 校验位(可无).1位停止位,总共 1+8+1 + 1 = 11位.3.5个字符时间 就是3.5'11 =38.5位,假如波特 率是9600 .那么传输1位的时间是 KXXV9600 = 0.10416667(ms) .这 样.3.5个字符时间就大约是4 ms.即定时器需要的中断时间xMBPortTimersInitO否初始化是否成功状态码=MB EPORTERR返回状态码至此，Modbus的初始化工作完成。串口中断被打开，超时定时器配置好。eMBEnable ()置端口为接收状态开端口定时功能在端口使能函数中设置485的收发状态vMBPortSerialEnable( TRUE. FALSE );,vMBPortTimersEnable();返回当串口接收到数据时发生中断，由串口中断程序 处理 USARTl_IRQHandler ()在RTU模式.