基于STM32F407+W5500的freemodbus tcp移植与实现
2024-05-16 09:01:09
环境：STM32CUBEMX6.6.1 MDK532 freemodbus1.6
首先是创建能驱动W5500的工程
主要用到硬件为SPI UART
SPI速度建议不要太快，SPI1可以设置到40M，但是没必要这么快。
导出工程
添加fputc重定义
找到W5500官方例子
参考例程WIZnet W5500/W5300-官方代理商
freemodbus tcp需要用到的是TCP server例子
将Ethernet文件夹拷入刚才建好的工程
添加C文件，添加头文件路径
我这里同时用到了HTTP SERVER，没用到可以不加
驱动主要修改是在w5500.conf
添加reset控制引脚，cs控制引脚
还有SPI发送函数
uint8_t SPI_SendByte(uint8_t byte)
{uint8_t rxbyte=0;uint8_t SPITimeout =200;while(__HAL_SPI_GET_FLAG(&hspi1,SPI_FLAG_TXE)==RESET){if((SPITimeout--)==0)HAL_SPI_ErrorCallback(&hspi1);return 0;}HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi1,&byte,&rxbyte,1,100);return rxbyte;
}将例子中定时器初始化和中断屏蔽掉，没有用到动态IP分配就不需要定时器中断
然后主函数参考例子，添加函数do_tcp_server();
照葫芦画瓢就行
然后下载固件，连上自己的电脑或者路由器，这里要保证在同一个网段，就是IP地址前面三个数是一样才行，电脑IP可以用ipconfig查看
直连电脑就看上面的地址，我这里没连上，显示的断开
如果连的路由器，就看下面这个，设置W5500的IP为192.168.8.x
可以从串口1看到W5500初始化是否完成，初始化正确的话会正常显示MAC和IP为你设置的值
然后随便找一个TCP测试工具，我这里用的是sscom，输入IP和端口，测试一下官方的回环例子即可。
移植freemodbus
GitHub - cwalter-at/freemodbus: BSD licensed MODBUS RTU/ASCII and TCP slave
下载最新软件包，提取出这些文件，新建一个目录freemodbus
修改porttcp.c里的这几个函数，添加各类接口，添加poll处理流程
BOOL
xMBTCPPortInit( USHORT usTCPPort )
{BOOL bOkay = FALSE;switch(getSn_SR(SOCK_TCPS)) // 获取socket的状态{case SOCK_CLOSED: // socket处于关闭状态socket(SOCK_TCPS ,Sn_MR_TCP,local_port,Sn_MR_ND); // 打开socketbreak; case SOCK_INIT: // socket已初始化状态listen(SOCK_TCPS); // socket建立监听break;}bOkay = TRUE;return bOkay;
}
BOOL
xMBTCPPortGetRequest( UCHAR ** ppucMBTCPFrame, USHORT * usTCPLength )
{*ppucMBTCPFrame = &aucTCPBuf[0];*usTCPLength = usTCPBufLen;/* Reset the buffer. */usTCPBufLen = 0;return TRUE;
}
BOOL
xMBTCPPortSendResponse(const UCHAR * pucMBTCPFrame, USHORT usTCPLength )
{send(SOCK_TCPS,(UCHAR*)pucMBTCPFrame,usTCPLength); // 向Client发送数据//send_tcp_socket_data(SOCK_TCP_PORT,(UCHAR*)pucMBTCPFrame,usTCPLength); return TRUE;
}
BOOL
xMBPortTCPPool( void )
{ switch(getSn_SR(SOCK_TCPS)) // 获取socket的状态{case SOCK_CLOSED: // socket处于关闭状态socket(SOCK_TCPS ,Sn_MR_TCP,local_port,Sn_MR_ND); // 打开socketbreak; case SOCK_INIT: // socket已初始化状态listen(SOCK_TCPS); // socket建立监听break;case SOCK_ESTABLISHED: // socket处于连接建立状态if(getSn_IR(SOCK_TCPS) & Sn_IR_CON){setSn_IR(SOCK_TCPS, Sn_IR_CON); // 清除接收中断标志位}usTCPBufLen=getSn_RX_RSR(SOCK_TCPS); // 定义len为已接收数据的长度if(usTCPBufLen>0){recv(SOCK_TCPS,aucTCPBuf,usTCPBufLen); // 接收来自Client的数据
// aucTCPBuf[len]=0x00; // 添加字符串结束符
// printf("%s\r\n",aucTCPBuf);
// send(SOCK_TCPS,aucTCPBuf,len); // 向Client发送数据( void )xMBPortEventPost( EV_FRAME_RECEIVED ); //发送已接收到新数据到Modbus-TCP状态机}break;case SOCK_CLOSE_WAIT: // socket处于等待关闭状态disconnect(SOCK_TCPS); // 断开当前TCP连接close(SOCK_TCPS); // 关闭当前所使用socketbreak;}return TRUE;
}然后新建一个modbus_tcp.c文件，加入一些协议实现，就是那些什么线圈，什么保持寄存器，什么输入寄存器之类的， 02 04 06 01这些个东西。
#include "modbus_tcp.h"
#include "mb.h"//输入寄存器内容
uint16_t usRegInputBuf[REG_INPUT_NREGS] = {0x0};
//保持寄存器内容
uint16_t usRegHoldingBuf[REG_HOLDING_NREGS] = {0x0};
//线圈状态
uint8_t ucRegCoilsBuf[REG_COILS_SIZE] = {0x00};
//离散寄存器内容
uint8_t ucRegDiscreteBuf[REG_DISCRETE_SIZE]; //= {0x01,0x01,0x00,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x01}; /****************************************************************************
* 名 称：eMBRegInputCB
* 功 能：读取输入寄存器，对应功能码是 04 eMBFuncReadInputRegister
* 入口参数：pucRegBuffer: 数据缓存区，用于响应主机
* usAddress: 寄存器地址
* usNRegs: 要读取的寄存器个数
* 出口参数：
* 注 意：上位机发来的 帧格式是: SlaveAddr(1 Byte)+FuncCode(1 Byte)
* +StartAddrHiByte(1 Byte)+StartAddrLoByte(1 Byte)
* +LenAddrHiByte(1 Byte)+LenAddrLoByte(1 Byte)+
* +CRCAddrHiByte(1 Byte)+CRCAddrLoByte(1 Byte)
* 3 区
****************************************************************************/
eMBErrorCode
eMBRegInputCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs )
{eMBErrorCode eStatus = MB_ENOERR;int iRegIndex;if( ( usAddress >= REG_INPUT_START )&& ( usAddress + usNRegs <= REG_INPUT_START + REG_INPUT_NREGS ) ){iRegIndex = ( int )( usAddress - REG_INPUT_START );while( usNRegs > 0 ){*pucRegBuffer++ = ( UCHAR )( usRegInputBuf[iRegIndex] >> 8 );*pucRegBuffer++ = ( UCHAR )( usRegInputBuf[iRegIndex] & 0xFF );iRegIndex++;usNRegs--;}}else{eStatus = MB_ENOREG;}return eStatus;
}/****************************************************************************
* 名 称：eMBRegHoldingCB
* 功 能：对应功能码有：06 写保持寄存器 eMBFuncWriteHoldingRegister
* 16 写多个保持寄存器 eMBFuncWriteMultipleHoldingRegister
* 03 读保持寄存器 eMBFuncReadHoldingRegister
* 23 读写多个保持寄存器 eMBFuncReadWriteMultipleHoldingRegister
* 入口参数：pucRegBuffer: 数据缓存区，用于响应主机
* usAddress: 寄存器地址
* usNRegs: 要读写的寄存器个数
* eMode: 功能码
* 出口参数：
* 注 意：4 区
****************************************************************************/
eMBErrorCode
eMBRegHoldingCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs, eMBRegisterMode eMode )
{eMBErrorCode eStatus = MB_ENOERR;int iRegIndex;if((usAddress >= REG_HOLDING_START)&&\((usAddress+usNRegs) <= (REG_HOLDING_START + REG_HOLDING_NREGS))){iRegIndex = (int)(usAddress - REG_HOLDING_START);switch(eMode){ case MB_REG_READ://读 MB_REG_READ = 0while(usNRegs > 0){*pucRegBuffer++ = (u8)(usRegHoldingBuf[iRegIndex] >> 8); *pucRegBuffer++ = (u8)(usRegHoldingBuf[iRegIndex] & 0xFF); iRegIndex++;usNRegs--; } break;case MB_REG_WRITE://写 MB_REG_WRITE = 0while(usNRegs > 0){ usRegHoldingBuf[iRegIndex] = *pucRegBuffer++ << 8;usRegHoldingBuf[iRegIndex] |= *pucRegBuffer++;iRegIndex++;usNRegs--;}break; }}else//错误{eStatus = MB_ENOREG;} return eStatus;
}/****************************************************************************
* 名 称：eMBRegCoilsCB
* 功 能：对应功能码有：01 读线圈 eMBFuncReadCoils
* 05 写线圈 eMBFuncWriteCoil
* 15 写多个线圈 eMBFuncWriteMultipleCoils
* 入口参数：pucRegBuffer: 数据缓存区，用于响应主机
* usAddress: 线圈地址
* usNCoils: 要读写的线圈个数
* eMode: 功能码
* 出口参数：
* 注 意：如继电器
* 0 区
****************************************************************************/
eMBErrorCode
eMBRegCoilsCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNCoils, eMBRegisterMode eMode )
{eMBErrorCode eStatus = MB_ENOERR;int iRegIndex;u8 i;USHORT readNumber=usNCoils;USHORT coilValue=0x0000;if((usAddress >= REG_COILS_START)&&\((usAddress+usNCoils) <= (REG_COILS_START + REG_COILS_SIZE))){iRegIndex = (int)(usAddress + usNCoils-REG_COILS_START);switch(eMode){ case MB_REG_READ://读 MB_REG_READ = 0for(i=0;i<usNCoils;i++){readNumber--;iRegIndex--;coilValue|=ucRegCoilsBuf[iRegIndex]<<readNumber;}if(usNCoils<=8){* pucRegBuffer=coilValue;}else{* pucRegBuffer++ = (coilValue)&0x00ff;* pucRegBuffer++ = (coilValue>>8)&0x00ff;}break; case MB_REG_WRITE://写 MB_REG_WRITE = 1while(usNCoils > 0){ // usRegHoldingBuf[iRegIndex] = *pucRegBuffer++ << 8;// usRegHoldingBuf[iRegIndex] |= *pucRegBuffer++;iRegIndex++;usNCoils--;}break;}}else//错误{eStatus = MB_ENOREG;} return eStatus;
}
/****************************************************************************
* 名 称：eMBRegDiscreteCB
* 功 能：读取离散寄存器，对应功能码有：02 读离散寄存器 eMBFuncReadDiscreteInputs
* 入口参数：pucRegBuffer: 数据缓存区，用于响应主机
* usAddress: 寄存器地址
* usNDiscrete: 要读取的寄存器个数
* 出口参数：
* 注 意：1 区
****************************************************************************/
eMBErrorCode
eMBRegDiscreteCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNDiscrete )
{eMBErrorCode eStatus = MB_ENOERR;int iRegIndex;u8 i;USHORT readNumber=usNDiscrete;USHORT coilValue=0x0000;iRegIndex = (int)(usAddress + usNDiscrete-REG_DISCRETE_START);if((usAddress >= REG_DISCRETE_START)&&\((usAddress+usNDiscrete) <= (REG_DISCRETE_START + REG_DISCRETE_SIZE))){for(i=0;i<usNDiscrete;i++){readNumber--;iRegIndex--;coilValue|=ucRegDiscreteBuf[iRegIndex]<<readNumber;}if(usNDiscrete<=8){* pucRegBuffer=coilValue;}else{* pucRegBuffer++ = (coilValue)&0x00ff;* pucRegBuffer++ = (coilValue>>8)&0x00ff;}}else{eStatus = MB_ENOREG;}return eStatus;
}随便塞点数据
主函数里添加
eMBPoll();替换原来的
do_tcp_server();然后烧写，找一个MODBUS tcp测试软件，我这里用的是Qmodbus
设置好IP PORT function 点send
结果如下
基于STM32F407+W5500的freemodbus tcp移植与实现相关推荐
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