FreeModbus笔记doc文档格式.docx
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Modbus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
Modbus
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＞
没有收到数据时，则认为当前主站
发送完了一个数据帧。
可以进行后面的
数据帧处理了。
再收到的数据回作为下一个
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：
接收状态机
接收状态包含以下几种：
STATE_RX_INIT,/*!
<
接收机在初始态*/
STATE_RX_IDLE,/*!
接收机在空闲态*/
STATE_RX_RCV,/*!
接收到一帧数据*/
STATE_RX_ERROR/*!
错误数据帧*/
状态机转换图：
串口收到一个字节
eMBEnable（）
重启T3.5开始下一个
T3.5延迟
发送一个EV_READY
事件
eMBRTUStart（）
设置初态
T3.5超时
超时
STATE_RX_INIT
STATE_RX_IDLE
启动T3.5定时
T3.5超时
串口收到一
个字节
发送一个EV_FRAME_RECEIVED
STATE_RX_RCV
串口收到一个新字
节，且总字节数不
超过最大帧长
串口收到一个新字节，但总字节数超过最大帧长
STATE_RX_ERROR
串口收到一个新字节
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，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
1，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_ERROR。
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：
eMBRTUInit（）
调用
eMBInit（）
ModBus初始化：
1、设置从机号
eQueuedEvent为空
2、设置eMode（RTU）
eMBState=
3、设置波特率
STATE_DISABLED
Uart_Init（）
xMBPortTimersInit（）
4、设置T35定时器
ModBus使能：
1、置端口为接收状态
STATE_ENABLED
2、开端口定时功能
eRcvState=
此时串口中断开，定时中断开
STATE_RX_INIT;
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）;
eMBInit（）
状态码=无错误
地址号是否有效
是
否
状态码=非法参数
MB_RTU
eMBRTUInit
返回状态码
设备号=地址号
eMode=？
MB_ASCII
eMBASCIIInit
xMBPortEventInit
正确
default
错误
状态码
=MB_EPORTERR
eMBRTUInit（UCHARucSlaveAddress,UCHARucPort,ULONGulBaudRate,eMBParityeParity）
eMBRTUInit（）
调用库函数对串口初始化
uart_init（ulBaudRate）;
usTimerT35_50us
=更长些
根据超时时间
初始化定时器
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，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1000/9600=0.10416667（ms）,这
样，3.5个字符时间就大约是4ms,即定时器需要的中断时间
xMBPortSerialInit（）
初始化是否成功
根据波特率设
定超时时间
波特率>
19200
=35
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。
该函数指针指向
eMBRTUStart
eStatus状态码=无错误
初始化时
的状态否
eMBState==
pvMBFrameStartCur（）
返回eStatus状态码
eMBRTUStart（）
eStatus=
MB_EILLSTATE
置接收状态位初
始化状态
置端口为接收状态
开端口定时功能
vMBPortSerialEnable（TRUE,FALSE）;
在端口使能函数中
vMBPortTimersEnable（）;
设置485的收发状态
返回
当串口接收到数据时发生中断，由串口中断程序处理USART1_IRQHandler（）
USART1_IRQHandler
（）
接收事件？
调用prvvUARTRxISR（）
处理
发送准备好事件？
调用prvvUARTTxReadyISR（）
pxMBFrameCBByteReceived（）;
在RTU模式，该函数指针指向
xMBRTUReceiveFSM（）
实际调用的是
pxMBFrameCBTransmitterEmpty（）;
xMBRTUTransmitFSM（）
xMBRTUTransmitFSM
实际调用的是xMBRTUTransmitFSM（）
实际是调用函数：
USART_ReceiveDa
ta（USART1）;
xMBRTUReceiveFSM（）
确认当前发送为空闲状态
xMBPortSerialGetByte（）
接收一个字节数据
判断当前接收状态
eRcvState
STATE_RX_ERRORSTATE_RX_IDLESTATE_RX_RCV
接收第一个字节，并将状
将当前接收字节加入到接收缓冲
态置为STATE_RX_RCV
区，当接收字节数大于最大帧
同时，启动T3.5定时器
长，将放弃该帧（eRcvState=
STATE_RX_ERROR）
每收到一个字节复位T3.5定时器
确认当前接收为空闲状态
eSndState
STATE_TX_IDLE
由发变收
产生一个发送完毕事件
xNeedPoll=xMBPortEventPost（
EV_FRAME_SENT）;
STATE_TX_XMIT
发送缓冲区不为零
发送当前字节
xMBPortSerialPutByte（（CHAR
）*pucSndBufferCur）
USART_SendData（USART1,ucByte）;
更新缓冲器指针和大小
TIM2_IRQHandler
中断函数调用
TIMERExpiredISR（void）
pxMBPortCBTimerExpired（）
RTU模式下，该函数指针指向
xMBRTUTimerT35Expired（）
Default
置返回值为错误态
产生一个准备好事件
xMBPortEventPost（
产生一个接收一帧事件
确认各参数正常？
EV_READY）;
xMBPortEventPost（
EV_FRAME_RECEIVED）
vMBPortTimersDisable（）;
eRcvState=STATE_RX_IDLE;
Modbus的主查询函数eMBPoll（）
eMBPoll（）
ModBus是否使能协议栈出错，并返回错误码
EV_READY
获取当前MB_EVENT成功
判断当前EVENT
EV_FRAME_SENT
EV_FRAME_RECEIVEDEV_EXECUTE
peMBFrameReceiveCur（
//从接收缓冲取出功能码
&
ucRcvAddress,
ucMBFrame,&
usLength
Break;
）;
//查询接收结果，并将结
依次查询各个功能码
果保存到ucMBFrame
查询接收结果无错误
本机支持该功能码
判断当前数据帧是本机
调用该功能码处理函数
数据或是广播数据
派送一个执行事件
地址不等于广播地址
EV_EXECUTE）;
按照MB协议，发送应答帧
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