各位帮我测试一下modbus RTU 从站协议代码

 本帖最后由 frame66 于 2015-5-16 09:39 编辑

我想通过arduino做一个modbus RUT通讯协议和其他一些产品通讯。
在网上找了些代码，但基本上要么没什么注释，要么注释全是英文看的累，要么是本人水平有限看不懂，要么是功能不完善。{:soso_e143:}
于是打算自己写！{:soso_e130:}
现在程序目前实现了modbus功能码的03、06、16。我用modbus调试软件modbus poll测试了一下，可以正常的读写数据。
今天就写这么多，有在时间继续完善。{:soso_e113:}
我把代码贴出来，注释写的很详细，大家帮我测试一下，看看哪里写的需要修改，我想完工后做成一个库文件，在和大家分享。

1. #define bufferSize 255  //一帧数据的最大字节数量
   
2. #define baudrate 115200  //定义通讯波特率
   
3. #define slaveID 1  //定义modbus RTU从站站号
   
4. #define modbusDataSize 100  //定义modbus数据库空间大小
   
5. 
   
6. unsigned int modbusData[modbusDataSize]={};   //建立modbus数据库
   
7. 
   
8. unsigned int calculateCRC(unsigned char* _regs,unsigned char arraySize);  //声明CRC校验函数
   
9. void modbusRTU_slave();  //声明modbus RTU从站函数
   
10. 
    
11. 
    
12. void setup()  //初始化函数
    
13. {
    
14.   Serial.begin(baudrate);
    
15.   Serial.flush();
    
16. 
    
17. 
    
18. }
    
19. 
    
20. void loop()   //主循环
    
21. {
    
22.   modbusRTU_slave();  //执行modbus函数
    
23. }
    
24. 
    
25. 
    
26. void modbusRTU_slave()
    
27. {
    
28.   unsigned char frame[bufferSize];  //用于保存接收或发送的数据
    
29.   unsigned int characterTime; //字符时间
    
30.   unsigned int errorFlag=0;  //错误标志
    
31.   unsigned int crc16;  //校验位
    
32.   unsigned char address=0;
    
33. 
    
34.   if (baudrate > 19200)  //波特率大于19200时进入条件
    
35.   {
    
36.     characterTime = 750;
    
37.   }
    
38.   else
    
39.   {
    
40.     characterTime = 15000000/baudrate;  //1.5字符时间
    
41.   }
    
42.   while(Serial.available()>0)  //如果串口缓冲区数据量大于0进入条件
    
43.   {
    
44.    
    
45.     if(address<bufferSize)  //接收的数据量应小于一帧数据的最大字节数量
    
46.     {
    
47.       frame[address]=Serial.read();
    
48.       address++;
    
49.     }
    
50.     else  //条件不满足时直接清空缓冲区
    
51.     {
    
52.        Serial.read();
    
53.     }
    
54.     delayMicroseconds(characterTime);  //等待1.5个字符时间
    
55.     if(Serial.available()==0)  //1.5个字符时间后缓冲区仍然没有收到数据,认为一帧数据已经接收完成,进入条件
    
56.     {
    
57.       if(frame[0]==slaveID||frame[0]==0)  //站号匹配或者消息为广播形式,进入条件
    
58.       {
    
59.         crc16 = ((frame[address - 2] << 8) | frame[address - 1]);
    
60.         if(calculateCRC(&frame[0],address - 2)==crc16)  //数据校验通过,进入条件
    
61.         {
    
62.           unsigned char function=frame[1];  //读取功能码
    
63.           if (frame[0]!=0 && (function == 3))  //功能码03不支持广播消息
    
64.           {
    
65.             unsigned int startData=((frame[2] << 8) | frame[3]);  //读取modbus数据库起始地址           
    
66.             unsigned int dataSize=((frame[4] << 8) | frame[5]);  //需要读取的modbus数据库数据长度
    
67.             unsigned int endData=startData+dataSize;    //需要读取的modbus数据库数据的结束地址
    
68.             unsigned char responseSize=5+dataSize*2;  //计算应答的数据长度
    
69.             unsigned int temp1,temp2,temp3;
    
70.             
    
71.             if(dataSize>125)  //modbus一帧的最大数据量为255个字节,即一次最多读取125个数据
    
72.             {
    
73.               errorFlag=1;
    
74.               //待添加错误信息返回函数
    
75.             }
    
76.             else
    
77.             {
    
78.               frame[0]=slaveID;  //设定站号
    
79.               frame[1]=function;  //设定功能码
    
80.               frame[2]=dataSize*2;  //设定数据长度
    
81.               temp3=3;
    
82.               for(temp1=startData;temp1<endData;temp1++)
    
83.               {
    
84.                 if(temp1>=modbusDataSize)  //需要读取的地址大于modbus数据库的最大地址
    
85.                 {
    
86.                   temp2=0;
    
87.                 }
    
88.                 else  //取出modbus数据库中的数据
    
89.                 {
    
90.                   temp2=modbusData[temp1];
    
91.                 }
    
92.                 frame[temp3]=temp2>>8;
    
93.                 temp3++;
    
94.                 frame[temp3]=temp2 & 0xFF;
    
95.                 temp3++;
    
96.               }
    
97.               crc16 = calculateCRC(&frame[0],responseSize-2);
    
98.               frame[responseSize-2] = crc16 >> 8;  //填写校验位
    
99.               frame[responseSize-1] = crc16 & 0xFF;
    
100.               Serial.write(&frame[0],responseSize);  //返回功能码03的消息
     
101.             }
     
102.           }
     
103.           else if(function == 6)  //功能码为06时进入条件
     
104.           {
     
105.             unsigned int startData=((frame[2] << 8) | frame[3]);  //写入modbus数据库的地址           
     
106.             unsigned int setData=((frame[4] << 8) | frame[5]);  //写入modbus数据库的数值
     
107.             if(startData>=modbusDataSize)
     
108.             {
     
109.               errorFlag=1;
     
110.               //待添加错误信息返回函数
     
111.             }
     
112.             else
     
113.             {
     
114.               modbusData[startData]=setData;  //写入数据到modbus数据库              
     
115.               frame[0]=slaveID;  //设定站号
     
116.               frame[1]=function;  //设定功能码
     
117.               frame[2] = startData >> 8;  //填写数据库地址
     
118.               frame[3] = startData & 0xFF;            
     
119.               frame[4] = modbusData[startData] >> 8;  //填写数据库数值
     
120.               frame[5] = modbusData[startData] & 0xFF;
     
121.               crc16 = calculateCRC(&frame[0],6);  //计算校验值
     
122.               frame[6] = crc16 >> 8;  //填写校验位
     
123.               frame[7] = crc16 & 0xFF;
     
124.               Serial.write(&frame[0],8);  //返回功能码06的消息              
     
125.             }
     
126.           }
     
127.           else if(function==16)  //功能码为16时进入条件
     
128.           {
     
129.             if(frame[6]!=address-9)  //校验数据长度
     
130.             {
     
131.             }
     
132.             else  //校验数据长度正确
     
133.             {
     
134.               unsigned int startData=((frame[2] << 8) | frame[3]);  //写入modbus数据库起始地址           
     
135.               unsigned int dataSize=((frame[4] << 8) | frame[5]);  //需要写入的modbus数据库数据长度
     
136.               unsigned int endData=startData+dataSize;    //需要写入的modbus数据库数据的结束地址
     
137.               unsigned int temp1,temp2;
     
138.               temp2=7;  //从数据贞的第8个数据开始读取            
     
139.               for(temp1=startData;temp1<endData;temp1++)
     
140.               {
     
141.                 if(temp1>=modbusDataSize)  //需要写入的地址大于modbus数据库的最大地址
     
142.                 {
     
143.                   //待添加错误信息返回函数
     
144.                 }
     
145.                 else  //将数据写入modbus数据库中
     
146.                 {
     
147.                   modbusData[temp1]=(frame[temp2]<<8|frame[temp2+1]);
     
148.                   temp2+=2;
     
149.                 }
     
150.               }
     
151.               frame[0]=slaveID;  //填写站号,frame[1]到frame[5]不变
     
152.               crc16 = calculateCRC(&frame[0],6);  //计算CRC校验
     
153.               frame[6] = crc16 >> 8;  //填写校验位
     
154.               frame[7] = crc16 & 0xFF;
     
155.               Serial.write(&frame[0],8);  //发送功能码16的应答数据        
     
156.             }
     
157.           }      
     
158.         }
     
159.       }
     
160.     }
     
161.   }
     
162. }
     
163. 
     
164. 
     
165. 
     
166. 
     
167. //CRC校验函数
     
168. //参数1:待校验数组的起始地址
     
169. //参数2:待校验数组的长度
     
170. //返回值CRC校验结果,16位,低字节在前
     
171. unsigned int calculateCRC(unsigned char* _regs,unsigned char arraySize)
     
172. {
     
173.   unsigned int temp, temp2, flag;
     
174.   temp = 0xFFFF;
     
175.   for (unsigned char i = 0; i < arraySize; i++)
     
176.   {
     
177.     temp = temp ^ *(_regs+i);
     
178.     for (unsigned char j = 1; j <= 8; j++)
     
179.     {
     
180.       flag = temp & 0x0001;
     
181.       temp >>= 1;
     
182.       if (flag)
     
183.         temp ^= 0xA001;
     
184.     }
     
185.   }
     
186.   temp2 = temp >> 8;
     
187.   temp = (temp << 8) | temp2;
     
188.   temp &= 0xFFFF;
     
189.   return temp;
     
190. }
     
191. 
     

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