freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

freemodbus移植

基于freemodbus1.6
使用HAL库
软件：stm32cubemx stm32cubeide

后续会更新标准库的移植。以及rtos下的移植（尽量）

下载freemodbus1.6

这个获取方法网上到处都是，不细说了。

cubemx新建工程

新建工程只列出了与移植freemodbus相关的设置
这里我使用的是485通信，所以额外使能了一个引脚
freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)
使能一个定时器，这里我用的是tim2。并且开始定时器2中断

其他设置如下图，参数其实设什么无所谓，因为后面要改的，我们并不用系统的初始化函数。

然后使能一个串口，我这里用的串口1，参数其实设什么无所谓，因为后面要改的，
freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)
这里可以把串口1和定时器2的最前面的取消勾选，就不会生成他们的初始化函数，不勾也没有太大关系，因为我们的函数在他之后，会覆盖掉系统的设置。

另外在中断优先级设置中，将串口优先级设置高于定时器2，数字越小越高。
freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)
相关的中断处理函数也要生成。

然后就可以generate code！生成代码。

代码修改

首先我们在我们项目的根目录中新建一个freemodbus文件夹，文件夹中再建一个modbus文件夹，一个port文件夹。
freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)
把你最开始下载下来的freemodbus中modbus文件夹中的内容复制到你刚才的modbus文件夹中，

把你最开始下载下来的freemodbus中demo/bare路径下的内容全部复制到你刚才的port文件夹中

然后我们进入cubeide，右键项目->属性，配置头文件和源文件路径。
freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)
把如图六个头文件路径添加。

把如图最下面两个源文件路径添加。

先在port.h文件中补充这两个宏定义，这是HAL库的全局中断开启、关闭函数。
freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)

ok，然后我们修改portserail.c
这两个函数前面的static标志去掉。
freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)
vMBPortSerialEnable函数修改如下

void
vMBPortSerialEnable( BOOL xRxEnable, BOOL xTxEnable )
{
    /* If xRXEnable enable serial receive interrupts. If xTxENable enable
     * transmitter empty interrupts.
     */
	if (xRxEnable)						//将串口收发中断和modbus联系起来，下面的串口改为自己使能的串口
				{
					__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2,UART_IT_RXNE);	//我用的是串口2，故为&huart2
					HAL_GPIO_WritePin(EN485_GPIO_Port, EN485_Pin, GPIO_PIN_RESET);//
				}
			else
				{
					__HAL_UART_DISABLE_IT(&huart2,UART_IT_RXNE);
					HAL_GPIO_WritePin(EN485_GPIO_Port, EN485_Pin, GPIO_PIN_SET);//
				}
	if (xTxEnable)
				{
				HAL_GPIO_WritePin(EN485_GPIO_Port, EN485_Pin, GPIO_PIN_SET);//
					__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2,UART_IT_TXE);
				}//
			else
				{
				HAL_GPIO_WritePin(EN485_GPIO_Port, EN485_Pin, GPIO_PIN_RESET);//
					__HAL_UART_DISABLE_IT(&huart2,UART_IT_TXE);
				}

}

串口初始化函数如下

BOOL
xMBPortSerialInit( UCHAR ucPORT, ULONG ulBaudRate, UCHAR ucDataBits, eMBParity eParity )
{
			huart2.Instance = USART2;
		    huart2.Init.BaudRate = ulBaudRate;
		    huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
		    huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
		    huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
		    huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;

		    switch(eParity)
		    {
		    // 奇校验
		    case MB_PAR_ODD:
		        huart2.Init.Parity = UART_PARITY_ODD;
		        huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_9B;            // 带奇偶校验数据位为9bits
		        break;

		    // 偶校验
		    case MB_PAR_EVEN:
		        huart2.Init.Parity = UART_PARITY_EVEN;
		        huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_9B;            // 带奇偶校验数据位为9bits
		        break;

		    // 无校验
		    default:
		        huart2.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
		        huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;            // 无奇偶校验数据位为8bits
		        break;
		    }

		    return HAL_UART_Init(&huart2) == HAL_OK ? TRUE : FALSE;
}

收发字节函数如下

BOOL
xMBPortSerialPutByte( CHAR ucByte )
{
    /* Put a byte in the UARTs transmit buffer. This function is called
     * by the protocol stack if pxMBFrameCBTransmitterEmpty( ) has been
     * called. */
	HAL_GPIO_WritePin(EN485_GPIO_Port, EN485_Pin, GPIO_PIN_SET);//

	    if(HAL_UART_Transmit (&huart2 ,(uint8_t *)&ucByte,1,10) != HAL_OK )
	        return FALSE ;//HAL_UART_Transmit最后一位形参为最大发送时间，
	    				  //超出改时间退出发送，可能导致485发送失败，可稍微长一点。
	    else
	        return TRUE;
}

BOOL
xMBPortSerialGetByte( CHAR * pucByte )
{
    /* Return the byte in the UARTs receive buffer. This function is called
     * by the protocol stack after pxMBFrameCBByteReceived( ) has been called.
     */
	   HAL_GPIO_WritePin(EN485_GPIO_Port, EN485_Pin, GPIO_PIN_RESET);

	    if(HAL_UART_Receive (&huart2,(uint8_t *)pucByte,1,10) != HAL_OK )
	        return FALSE ;
	    else
	        return TRUE;
}

然后我们修改porttimer.c
首先依旧去掉这个函数前的static标志，方便之后调用，函数声明和函数实体前的static都要去掉
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然后修改这几个函数：
定时器初始化函数

BOOL
xMBPortTimersInit( USHORT usTim1Timerout50us )
{
			TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
		    TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

		    htim2.Instance = TIM2;
		    htim2.Init.Prescaler = 3599;								// 50us记一次数
		    htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
		    htim2.Init.Period = usTim1Timerout50us-1;					// usTim1Timerout50us * 50即为定时器溢出时间
		    htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
		    htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
		    if (HAL_TIM_Base_Init(&htim2) != HAL_OK)
		    {
		        return FALSE;
		    }
		    sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
		    if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
		    {
		        return FALSE;
		    }
		    sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;
		    sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
		    if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig) != HAL_OK)
		    {
		        return FALSE;
		    }

		    return TRUE;
}

然后是定时器开启、关闭、中断服务函数

inline void
vMBPortTimersEnable(  )
{
    /* Enable the timer with the timeout passed to xMBPortTimersInit( ) */
		__HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim2,TIM_IT_UPDATE);//避免程序一上电就进入定时器中断
		__HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim2,TIM_IT_UPDATE);
		__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0);		// 清空计数器
	    __HAL_TIM_ENABLE(&htim2);				// 使能定时器

}

inline void
vMBPortTimersDisable(  )
{
    /* Disable any pending timers. */
    __HAL_TIM_DISABLE(&htim2);				// 禁能定时器
	__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,0);
	__HAL_TIM_DISABLE_IT(&htim2,TIM_IT_UPDATE);
	__HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim2,TIM_IT_UPDATE);
}

/* Create an ISR which is called whenever the timer has expired. This function
 * must then call pxMBPortCBTimerExpired( ) to notify the protocol stack that
 * the timer has expired.
 */
void prvvTIMERExpiredISR( void )
{
    ( void )pxMBPortCBTimerExpired(  );
}

最后还有两处修改，有的教程中并没有提到这两处修改，应该是与vMBPortSerialEnable中使用USART_IT_TC还是USART_IT_TXE中断标志有关，如果使用USART_IT_TC中断的话需要添加这两处修改，就我目前使用USART_IT_TXE中断标志的情况下，加上这两处修改也并无问题，待后续研究明白了再更新

//启动第一次发送，进入发送完成中断
           xMBPortSerialPutByte( ( CHAR )*pucSndBufferCur );
           pucSndBufferCur++;  /* next byte in sendbuffer. */
           usSndBufferCount--;
   		//添加代码end

 //插入代码begin
                if(eStatus==MB_ENOERR)
                {
                	xMBRTUTransmitFSM();  //发送一帧数据中第一个字节出发发送完成中断
                }
                //插入代码end

freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)

在系统的中断处理.c中添加以下的函数声明，有些教程是自己写的中断处理，这里我们还是用系统自己的。

freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)

定时器中断处理函数：


void TIM2_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM2_IRQn 0 */

	  HAL_NVIC_ClearPendingIRQ(TIM2_IRQn);

  /* USER CODE END TIM2_IRQn 0 */
  HAL_TIM_IRQHandler(&htim2);
  /* USER CODE BEGIN TIM2_IRQn 1 */

  /* USER CODE END TIM2_IRQn 1 */
}

串口中断函数：

void USART2_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */
	  if(__HAL_UART_GET_IT_SOURCE(&huart2, UART_IT_RXNE)!= RESET)
	  		{
	  			prvvUARTRxISR();//接收中断
	  		}

	  	if(__HAL_UART_GET_IT_SOURCE(&huart2, UART_IT_TXE)!= RESET)
	  		{
	  			prvvUARTTxReadyISR();//发送中断
	  		}

	    HAL_NVIC_ClearPendingIRQ(USART2_IRQn);
  /* USER CODE END USART2_IRQn 0 */
  HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
  /* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */

  /* USER CODE END USART2_IRQn 1 */
}

在文档末尾user code 代码段添加定时器中断回调函数：

/* USER CODE BEGIN 1 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  /* NOTE : This function Should not be modified, when the callback is needed,
            the __HAL_TIM_PeriodElapsedCallback could be implemented in the user file
   */
	if(htim->Instance == TIM2)
	{
		prvvTIMERExpiredISR( );
	}

}
/* USER CODE END 1 */

回到main函数

freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)
首先包含几个头文件
在Private define段添加如下：

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
//输入寄存器起始地址
#define REG_INPUT_START       0x0001
//输入寄存器数量
#define REG_INPUT_NREGS       8
//保持寄存器起始地址
#define REG_HOLDING_START     0x0001
//保持寄存器数量
#define REG_HOLDING_NREGS     8

//线圈起始地址
#define REG_COILS_START       0x0001
//线圈数量
#define REG_COILS_SIZE        16

//离散寄存器起始地址
#define REG_DISCRETE_START    0x0001
//离散寄存器数量
#define REG_DISCRETE_SIZE     16
/* USER CODE END PD */

Private variables段添加如下：

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
//输入寄存器内容
uint16_t usRegInputBuf[REG_INPUT_NREGS] = {0x1000,0x1001,0x1002,0x1003,0x1004,0x1005,0x1006,0x1007};
//输入寄存器起始地址
uint16_t usRegInputStart = REG_INPUT_START;

//保持寄存器内容
uint32_t usRegHoldingBuf[REG_HOLDING_NREGS] = {0x147b,0x3f8e,0x147b,0x400e,0x1eb8,0x4055,0x147b,0x408e};
//保持寄存器起始地址
uint16_t usRegHoldingStart = REG_HOLDING_START;

//线圈状态
uint8_t ucRegCoilsBuf[REG_COILS_SIZE / 8] = {0x01,0x02};
//离散输入状态
uint8_t usRegDiscreteBuf[REG_DISCRETE_SIZE / 8] = {0x01,0x02};

uint8_t testfalg=0;

extern unsigned char NUM [];
/* USER CODE END PV */

Private function prototypes段添加如下：

/* USER CODE BEGIN PFP */
/**
 * @Brief : 读输入寄存器处理函数，功能码04
 * @param  pucRegBuffer    保存输入寄存器值的缓存
 * @param  usAddress       寄存器地址
 * @param  usNRegs         读取个数
 * @return?eMBErrorCode?
 */
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 - usRegInputStart );
        while( usNRegs > 0 )
        {
            *pucRegBuffer++ = ( UCHAR )( usRegInputBuf[iRegIndex] >> 8 );
            *pucRegBuffer++ = ( UCHAR )( usRegInputBuf[iRegIndex] & 0xFF );
            iRegIndex++;
            usNRegs--;
        }
    }
    else
    {
        eStatus = MB_ENOREG;
    }

    return eStatus;
}

/**
 * @Brief : 读保持寄存器处理函数，功能码03
 * @param  pucRegBuffer
 * @param  usAddress
 * @param  usNRegs
 * @param  eMode
 * @return?eMBErrorCode?
 */
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 - usRegHoldingStart);
		switch(eMode)
		{
			case MB_REG_READ://�??? MB_REG_READ = 0
        	while(usNRegs > 0)
				{
					*pucRegBuffer++ = (uint8_t)(usRegHoldingBuf[iRegIndex] >> 8);
					*pucRegBuffer++ = (uint8_t)(usRegHoldingBuf[iRegIndex] & 0xFF);
          			iRegIndex++;
          			usNRegs--;
				}
        	break;
			case MB_REG_WRITE://�??? MB_REG_WRITE = 1
			while(usNRegs > 0)
				{
					usRegHoldingBuf[iRegIndex] = *pucRegBuffer++ << 8;
          			usRegHoldingBuf[iRegIndex] |= *pucRegBuffer++;
          			iRegIndex++;
          			usNRegs--;
        		}
		}
	}
	else//错误
	{
		eStatus = MB_ENOREG;
	}

	return eStatus;
}

/**
  *****************************************************************************
  * @Name   : 操作线圈
  *
  * @Brief  : 对应功能�???0x01 -> eMBFuncReadCoils
  *                    0x05 -> eMBFuncWriteCoil
  *                    0x15 -> 写多个线�??? eMBFuncWriteMultipleCoils
  *
  * @Input  : *pucRegBuffer：数据缓冲区，响应主机用
  *           usAddress:     寄存器地�???
  *           usNRegs:       操作寄存器个�???
  *           eMode:         功能�???
  *
  * @Output : none
  *
  * @Return : Modbus状�?�信�???
  *****************************************************************************
**/
eMBErrorCode eMBRegCoilsCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNCoils, eMBRegisterMode eMode )
{
	eMBErrorCode	eStatus = MB_ENOERR;
	int 			iNCoils = ( int )usNCoils;
	unsigned short	usBitOffset;

	/* Check if we have registers mapped at this block. */
	if( ( usAddress >= REG_COILS_START ) &&	( usAddress + usNCoils <= REG_COILS_START + REG_COILS_SIZE ) )
	{
		usBitOffset = ( unsigned short )( usAddress - REG_COILS_START );
		switch ( eMode )
		{
			/* Read current values and pass to protocol stack. */
			case MB_REG_READ:
			while( iNCoils > 0 )
			{
				*pucRegBuffer++ = xMBUtilGetBits( ucRegCoilsBuf, usBitOffset,	( unsigned char )( iNCoils > 8 ? 8 : iNCoils ) );
				iNCoils -= 8;
				usBitOffset += 8;
			}
			break;

				/* Update current register values. */
			case MB_REG_WRITE:
			while( iNCoils > 0 )
			{
				xMBUtilSetBits( ucRegCoilsBuf, usBitOffset,	( unsigned char )( iNCoils > 8 ? 8 : iNCoils ),	*pucRegBuffer++ );
				iNCoils -= 8;
				usBitOffset += 8;
			}
			break;
		}

	}
	else
	{
		eStatus = MB_ENOREG;
	}
	return eStatus;
}


/**
  *****************************************************************************
  * @Name   : 操作离散寄存�???
  *
  * @Brief  : 对应功能�???0x02 -> eMBFuncReadDiscreteInputs
  *
  * @Input  : *pucRegBuffer：数据缓冲区，响应主机用
  *           usAddress:     寄存器地�???
  *           usNRegs:       操作寄存器个�???
  *
  * @Output : none
  *
  * @Return : Modbus状�?�信�???
  *****************************************************************************
**/
//eMBErrorCode eMBRegDiscreteCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNDiscrete )
//{
//	pucRegBuffer = pucRegBuffer;

//	return MB_ENOREG;
//}

eMBErrorCode
eMBRegDiscreteCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNDiscrete )
{
    eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;
    short           iNDiscrete = ( short )usNDiscrete;
    USHORT  usBitOffset;

    /* Check if we have registers mapped at this  block. */
    if( ( usAddress >= REG_DISCRETE_START ) && ( usAddress + usNDiscrete <= REG_DISCRETE_START + REG_DISCRETE_SIZE ) )
    {
        usBitOffset = ( USHORT )( usAddress - REG_DISCRETE_START );
        while( iNDiscrete > 0 )
        {
            *pucRegBuffer++ =
            xMBUtilGetBits( usRegDiscreteBuf, usBitOffset,( UCHAR )( iNDiscrete > 8 ? 8 : iNDiscrete ) );
            iNDiscrete -= 8;
            usBitOffset += 8;
        }
    }
    else
    {
        eStatus = MB_ENOREG;
    }
    return eStatus;
}
/* USER CODE END PFP */

新建变量estatus 前后说的这些添加内容必须夹在user code字段中，否则cubemx修改工程重新生成代码后，你修改的内容会消失
freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)
初始化、使能

因为前面在串口初始化中，串口选择是被我写死的，不能通过这里的第三个形参去选择使用串口几，但是通过简单修改可以实现自由配置

最后在main函数中启动轮询就可以了
freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法) 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-454760.html

最后你把想传出去的数据放在各个寄存器中，外部modbus主机就可以查询到你放入寄存器的数据了

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */
//输入寄存器内容
uint16_t usRegInputBuf[REG_INPUT_NREGS] = {0x1000,0x1001,0x1002,0x1003,0x1004,0x1005,0x1006,0x1007};
//输入寄存器起始地址
uint16_t usRegInputStart = REG_INPUT_START;

//保持寄存器内容
uint32_t usRegHoldingBuf[REG_HOLDING_NREGS] = {0x147b,0x3f8e,0x147b,0x400e,0x1eb8,0x4055,0x147b,0x408e};
//保持寄存器起始地址
uint16_t usRegHoldingStart = REG_HOLDING_START;

//线圈状态
uint8_t ucRegCoilsBuf[REG_COILS_SIZE / 8] = {0x01,0x02};
//离散输入状态
uint8_t usRegDiscreteBuf[REG_DISCRETE_SIZE / 8] = {0x01,0x02};

uint8_t testfalg=0;

extern unsigned char NUM [];
/* USER CODE END PV */

到了这里，关于freemodbus移植进STM32(包含HAL库和标准库两种方法)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！