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Awesome

Translation: en

Freemodbus-CMSIS-RTOS2-STM32

Freemodbus 移植， 以 CMSIS-RTOS2 为实时操作系统。

其他移植版（小小的awesome Freemodbus）

储库 原作者 系统 说明
FreeModbus_Slave-Master-RTT-STM32 Armink RT-Thread Freemodbus主机的原作者
FreeModbus_Slave-Master-RTT-STM32 Armink RT-Thread 也是原作者的储库，但是在gitee
STM32-FreeModbus-Example ADElectronics 无 一个简单的移植，实现modbus RTU 主机和从机
HAL_FreeRTOS_Modbus Alidong FreeRTOS FreeRTOS移植版
chibi-modbus-master AndruPol chibiOS ChibiOS移植版
freemodbus_master_slave connictro ESP32 RTOS FreeRTOS ESP32移植版
  • 关于其它移植，请在github上查#freemodbus主题或者搜索freemodbus。大部分的储库都是freertos移植，或者只有一种模式（从机或主机）。

规律

这个移植版遵守以下的规律：

  • 独立性：除了portserial.c和portserial_m.c之外，每个文件都是用它内在的变数。portserial.c和portserial_m.c必须用HAL的串口变数来传达信息。但是其它的变数也是static的。
  • 减少ISR的执行时间：每个信息都是一次性的解决。发送信息时，把所有的字节一起性的发送出去。详细请看下面的移植。接收字节时，所有数据保存在一个缓冲器里面。等到IDLE了，信息处理过程就交给一个线程来解决。
  • 信息过时：每个信息请求有一个限定的时间。超过这个时间时，程序会放弃请求和等待。

移植

用Armink的源代码作为起点

  1. 改名port/rtt为我们用的系统 - cmsis_rtos2
  2. 在port/cmsis_rtos2里面，改名port.c为portcritical.c。因为在编译的时候会发生冲突。实时操作系统的代码里面也有一个port.c的文件。
  3. 实现EnterCriticalSection 和 ExitCriticalSection接口使用CMSIS-RTOS2 kernel control API。
  4. 实现portevent.c和portevent_m.c使用CMSIS-RTOS2 Event flags。
  5. 实现porttimer.c和porttimer_m.c使用CMSIS-RTOS2定时器或者硬件定时器（硬件定时器版可以参考ADElectronic的储库）。
  6. 实现portserial.c和portserial_m.c使用HAL UART(或者LL UART)。这些文件也实现了串口的中断服务程序接口。
  7. 在mbrtu.c和mbrtu_m.c里面，把xMBMasterPortSerialPutBytes接口应用到xMBMasterRTUTransmitFSM里面的STATE_M_TX_XMIT状态。可以代替xMBMasterPortSerialPutByte或者用以下的片段：
/* Defines the MASTER_SEND_ALL_BYTES_IN_ONE_CALL macro yourself */
#if MASTER_SEND_ALL_BYTES_IN_ONE_CALL > 0
			xMBMasterPortSerialPutBytes(pucMasterSndBufferCur, usMasterSndBufferCount);
			usMasterSndBufferCount = 0;
#else
            xMBMasterPortSerialPutByte( ( CHAR )*pucMasterSndBufferCur );
            pucMasterSndBufferCur++;  /* next byte in send buffer. */
            usMasterSndBufferCount--;
#endif
  1. 用ADElectronics的储库的部分实现方法来把整条信息内容一次性的发送出去。在mbport.h里面加xMBPortSerialPutBytes和xMBMasterPortSerialPutBytes接口定义。然后在portserial.c和portserial_m.c实现它们。
  2. 实现系统的中断处理程序。详细的中断服务程序已经实现在portserial.c和portserial_m.c和它们的定义在port.h。我们只要把它们叫出来就好。我们只关心以下的三个中断旗：
    • RXNE - 接收缓冲区不空或者新的字节已接收，我们把它转移到内存的缓冲器；
    • IDLE - 闲旗，表示全部信息内容已收到；
    • TC - 送达完成，所有发送内容已发出去
  • 注： 我们不处理TXE中断，由下面的HAL来处理。
  1. 创造modbus polling线程,使用以下的简单程序片段：
void MBMasterPollTask(void *argument)
{
    eMBMasterInit(MB_RTU, 6, 9600, MB_PAR_NONE);
    eMBMasterEnable();
    for(;;)
    {
        eMBMasterPoll();
    }
}
  1. 把需要的modbus文件加到Makefile(或者其它toolchain/IDE)里面。

项目配置

  • 工具： CubeMX + Makefile
  • 微控制器：STM32F407ZET6(其它的微控制器请看移植)
  • Modbus串口： USART6(主机)和USART3(从机)。若想要用其它串口，在(portserial.c和portserial_m.c)里面，该以下的UART片段成为你想要的串口。
extern UART_HandleTypeDef huart6;
// ...
#define huart                                   huart6