STM32配置Modbus通信详解

目录

一、前言

本篇笔记讲解modbus通讯的大概配置流程，梳理通讯过程，由于项目代码参杂了许多其他内容，故代码部分以后有时间再贴出来。

二、通讯原理

2.1 modbus基础概念：

线圈寄存器：一般用来操作单个开关量，1bit对应一个开关状态，1byte控制8路开关，对应功能码01，05，15
比如报文：08 05 00 06 00 00 6C A2
意为主机向从机08的06的地址写开关状态（功能码05写开关）,控制16路bit为低。

离散输入寄存器：和线圈一样，但只读。

保持寄存器：一般用来传输数据，根据需要可以选择一次传输和多次传输，对应功能码为03，06，16

输入寄存器：和保持寄存器一样，但只读，对应功能码04.

无论modbus怎么传输，都遵循基本的传输格式

因此在程序处理上，需要将接收到的modbus帧进行解析处理，还原出地址，功能码，数据，以及校验，不同的功能码按照上面的功能码表，分别对应不同的读写功能，将数据按照接收到的地址写入或读出。

三、配置步骤

modbus使用差分信号传输数据，而ARM只能发出单线串口信号，因此stm32需要使用串口usart和外部485芯片差分出modbus信号，stm32配置modbus通讯有两种方式，一种是采用USART+定时器方式，另一种是USART+DMA方式；推荐使用后者，因为串口发送比较占用时间（毫秒级），在高系统调用的项目中（微秒级），至少要使TX部分采用DMA发送。
PS:RX部分可以采用串口空闲中断+DMA方式接收数据，但实测中发现DMA接收的数据总是在第一位发生错乱，暂不清除原因，欢迎评论区大佬指正。

在STM32上使用Modbus通信协议配置从机步骤：
步骤1：配置串口模块
可以使用串口通信的例程加以改动，设置波特率、数据位、停止位和校验位等参数，以确保与Modbus设备的通信兼容。

步骤2：解析Modbus数据包
在STM32上编写代码以解析从Modbus主设备接收到的数据包。在Modbus协议中，每个数据包都包含多个数据字段，例如地址码、功能码、数据字节和CRC校验码等。因此，需要编写代码来识别这些不同的字段，并将它们提取出来以便后续的数据处理。

步骤3：处理Modbus数据
将接收到的Modbus数据将被转换为与实际应用程序相关的数据类型。

步骤4：发送Modbus命令
将数据装入指定内存，通过串口发送。

需要注意的是，modbus RTU通信中，报文帧与报文帧的间隔一般在3.5个字符之间，在程序中对应4ms左右，即当通信总线超过4ms无数据时，认为当前报文已结束，落实到程序上就是当接收完成时定时4ms以上的时间内无接收中断，记当前报文结束；或者接收空闲时开启DMA传输，这也是定时器方式和DMA方式的主要区别。

附录：
Modbus协议详解

作者：liansmo