stm32移植MODBUS RTU协议中帧、字节/字符、定时器的关系理解

最新推荐文章于 2025-05-26 23:13:54 发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/sym_simon/article/details/106125579
本文详细介绍了STM32在移植MODBUS RTU协议时，帧格式、字节与字符的区别，以及定时器在确保完整帧接收中的作用。在RTU模式下，通过3.5个字符时间间隔来判断帧结束，而ASCII模式虽有起始和终止符，但数据传输效率较低。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

1. MODBUS RTU协议

 

帧格式（报文格式)

例如：读40005、40006两个寄存器，假设从机地址为1

主机发给从机的报文（帧数据）：01 03 00 04 00 02 85 ca

 

帧与字节/字符的区别：

每个帧，都是以字节作为最小单元进行一次性发送。

每个字节（例如01，03等）在实际发送中，又添加了起始位、停止位、校验位，变成了字符进行发送。

这里的字符，就是11位的（1个起始位、8个数据位、1个奇偶、1个停止位），也可以是10位（没有奇偶校验位

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STM32使用modbusRTU驱动 SK-102
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<think>好的，我现在需要帮助用户找到在STM32上使用Modbus RTU协议驱动SK-102设备的资料或示例代码。首先，我得回顾一下Modbus RTU的基本知识，因为用户可能需要一个配置教程。Modbus RTU通常使用RS485物理层，所以硬件连接部分可能需要配置USART外设为UART模式，并连接适当的收发器，比如MAX485。 接下来，用户需要示例代码，这意味着我应该考虑如何实现Modbus的功能。STM32的HAL库或者标准外设库可能会有相关的UART配置示例，但Modbus协议本身需要自己实现或者使用现有的库。比如，使用FreeMODBUS或者类似的第三方库可以简化开发，但用户可能需要自己移植。 然后，我需要考虑SK-102设备的具体要求。不同的设备可能有不同的寄存器映射，用户需要根据SK-102的文档来确定需要读取或写入的寄存器地址。例如，读取温度可能对应保持寄存器40001，而写入控制命令可能对应线圈寄存器00001。这部分需要用户查阅SK-102的手册。 配置步骤方面，我应该分步骤说明：硬件连接、STM32CubeMX的配置（比如使能UART，设置波特率、数据位、停止位和校验位），然后生成代码。接着，在代码中添加Modbus RTU的处理逻辑，包括CRC校验的计算和响应帧的生成。可能还需要处理超时和错误重试机制。 用户可能遇到的问题包括硬件连接错误、通信参数不匹配、CRC校验错误等，所以在注意事项里需要提到这些点。此外，推荐使用现有的库可以节省时间，但需要确保库的兼容性。 最后，生成相关问题时，需要考虑用户可能进一步的需求，比如如何优化通信、处理多设备或故障排查。这些问题可以帮助用户深入理解和解决问题。</think>### STM32 Modbus RTU 驱动 SK-102 配置教程 #### 1. 硬件准备 - **STM32 开发板**：需支持 UART 通信（如 USART1/2/3）。 - **SK-102 设备**：确认其 Modbus RTU 通信参数（波特率、数据位、校验位等），默认为 **9600bps, 8N1**。 - **RS485 模块**：如 MAX485 芯片，用于将 STM32 的 UART 信号转换为 RS485 电平。 #### 2. STM32CubeMX 配置 1. **启用 UART**： - 选择 USART 外设，模式设置为 **Asynchronous**。 - 配置波特率、数据位、停止位与 SK-102 一致，例如：`9600-8-N-1`。 - 启用 DMA（可选，用于高效数据传输）[^1]。 2. **GPIO 设置**： - 若使用 RS485 收发控制引脚（DE/RE），配置对应 GPIO 为输出模式。 - 示例：`PA8` 作为收发使能引脚，发送时拉高，接收时拉低。 #### 3. 代码实现（基于 HAL 库） ```c // 定义 Modbus 功能码与寄存器地址 #define READ_COILS 0x01 #define SK102_TEMP_REG 0x0001 // 示例：SK-102 温度寄存器 // 发送 Modbus 请求帧（读取温度） void Modbus_ReadTemperature(uint8_t slaveAddr) { uint8_t txBuffer[8]; txBuffer[0] = slaveAddr; // 从机地址 txBuffer[1] = READ_COILS; // 功能码 txBuffer[2] = (SK102_TEMP_REG >> 8) & 0xFF; // 寄存器高字节 txBuffer[3] = SK102_TEMP_REG & 0xFF; // 寄存器低字节 txBuffer[4] = 0x00; // 数据长度高字节 txBuffer[5] = 0x01; // 数据长度低字节（读取1个寄存器） uint16_t crc = CRC16(txBuffer, 6); txBuffer[6] = crc & 0xFF; // CRC 低字节 txBuffer[7] = (crc >> 8) & 0xFF; // CRC 高字节 HAL_GPIO_WritePin(RS485_DE_GPIO_Port, RS485_DE_Pin, GPIO_PIN_SET); // 使能发送 HAL_UART_Transmit(&huart2, txBuffer, sizeof(txBuffer), 100); HAL_GPIO_WritePin(RS485_DE_GPIO_Port, RS485_DE_Pin, GPIO_PIN_RESET); // 切换接收 } // CRC16 校验计算（Modbus RTU 标准） uint16_t CRC16(uint8_t *data, uint16_t length) { uint16_t crc = 0xFFFF; for (uint16_t i = 0; i < length; i++) { crc ^= data[i]; for (uint8_t j = 0; j < 8; j++) { if (crc & 0x0001) crc = (crc >> 1) ^ 0xA001; else crc >>= 1; } } return crc; } ``` #### 4. SK-102 响应解析 响应帧示例（假设温度值为 25°C）： $$ \text{从机地址:0x01 | 功能码:0x01 | 数据长度:0x02 | 温度值:0x00 0x19 | CRC16} $$ ```c void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) { if (验证CRC(接收缓存区)) { uint16_t temperature = (rxBuffer[3] << 8) | rxBuffer[4]; printf("温度: %d°C", temperature); } } ``` #### 5. 注意事项 - **超时处理**：Modbus RTU 要求帧间间隔至少 **3.5个字符时间**，需通过定时器实现超时检测。 - **多设备支持**：修改 `slaveAddr` 可扩展为多从机通信。 - **调试工具**：建议使用 **Modbus Poll/Simulator** 工具验证协议逻辑[^1]。
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