RT-Thread 应用笔记 - freemodbus RTU RS485 从机 - 极术社区

背景

modbus协议，简单，实用，一些小数据通信控制场合，用的比较多。
部分用户使用起来，并不是想象中那么的顺利。
freemodbus，官方提供从机的程序，代码比较易懂，易于学习协议的实现。
基于rt-thread，已经有freemodbus的主从机软件包。

前言

嵌入式软件工程师，需要了解原理图，获取到引脚定义，如串口、RS485控制引脚、等等。
我的板子，MCU 为STM32F103C8T6， Flash与SRAM都相对不大。
UART1用于rt-thread MSH串口。
UART3用于RS485，用于modbus rtu串口。

原理图

估计有些工程师，原理图不用看的，直接调代码。
后来发现，原来用的是RS485，不是RS232，
用的是串口3不是串口2
原来RS485的方向控制引脚，低电平是输入，高电平是输出，平时默认输入
RS485是半双工串行通讯。
这里，我使用UART3， PB10 PB11，方向控制引脚PA8,rt-thread引脚编号为8。

代码移植

测试的demo如下，目前实现裸机freemodbus与基于rt-thread freemodbus rtu 从机功能。

https://gitee.com/zhangsz0516/rtt_stm32_freemodbus

可以先移植RT-Thread到STM32F103C8T6上，使用源码包里的类似STM32F1系列的BSP，修改过来。
实现RT-Thead最小系统，串口使用uart1。
UART3 引脚配置（不要以为rt-thread已经适配好了，板级驱动，没有的，不用问，自己实现就好）

修改 stm32f1xx_hal_msp.c 文件，修改HAL_UART_MspInit。

void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
if(huart->Instance==USART1)
{
/* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 0 */

/* USER CODE END USART1_MspInit 0 */
  /* Peripheral clock enable */
  __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();

  __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
  /**USART1 GPIO Configuration    
  PA9     ------> USART1_TX
  PA10     ------> USART1_RX 
  */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

/* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 1 */

/* USER CODE END USART1_MspInit 1 */
}
else if (huart->Instance==USART3)
{
  __HAL_RCC_USART3_CLK_ENABLE();

  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
  /**USART3 GPIO Configuration    
  PB10     ------> USART3_TX
  PB11     ------> USART3_RX 
  */
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}
}

void HAL_UART_MspDeInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
if(huart->Instance==USART1)
{
  __HAL_RCC_USART1_CLK_DISABLE();

  HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10);
}
else if(huart->Instance==USART3)
{
      __HAL_RCC_USART3_CLK_DISABLE();
    HAL_GPIO_DeInit(GPIOB, GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11);
}
}

修改board下的Kconfig，增加uart3

  menuconfig BSP_USING_UART
      bool "Enable UART"
      default y
      select RT_USING_SERIAL
      if BSP_USING_UART
          config BSP_USING_UART1
              bool "Enable UART1"
              default y

          config BSP_UART1_RX_USING_DMA
              bool "Enable UART1 RX DMA"
              depends on BSP_USING_UART1 && RT_SERIAL_USING_DMA
              default n

          config BSP_USING_UART2
              bool "Enable UART2"
              default n
              
          config BSP_USING_UART3 /* 使能UART3 */
              bool "Enable UART3"
              default y
      endif

获取freemodbus软件包，通过ENV ： menuconfig

使用 rt-thread ENV工具：pkgs --update，下载freemodbus软件包。

$ pkgs --update
Cloning into 'E:\Gitee\other\rtt_stm32_freemodbus\master_rtu\packages\freemodbus-latest'...
remote: Enumerating objects: 9, done.
remote: Counting objects: 100% (9/9), done. 
remote: Compressing objects: 100% (6/6), done. 
remote: Total 83 (delta 3), reused 8 (delta 3), pack-reused 74 
Receiving objects: 100% (83/83), 191.63 KiB | 191.00 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (23/23), done. 
==============================>  FREEMODBUS latest is downloaded successfully.

==============================>  freemodbus update done 

Operation completed successfully.

代码编译运行，打开串口中端，输入 mb_slave_samlpe 命令，开启从机功能
RS485主从机接线，【A+】-> 【A+】，【B-】 -> 【B-】，主机与从机要共地【GND】。
modbus调试工具，可以使用 Modbus Poll。

总结

如果RS485不通，连接失败，首先确认串口引脚配置与RS485引脚的配置。
从机地址的设置，默认是1，可以改。
通信波特率设置，可以改，115200或更高速率。
寄存器，根据实际情况添加，注意个数，在读写测试时，不要超出范围。
我遇到通信后，马上hardfault的问题！！最终确认是SRAM剩余空间太小引起，因此关闭了一些无用的占用内存较大的组件。
如果RT-Thread上跑不通，建议裸机跑下。
如果要熟练掌握modbus协议，还是要多应用。

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