[發(fā)明專利]用DSP實(shí)現(xiàn)MODBUS異步串行通信協(xié)議的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310675197.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN103645714A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石方舟;閔澤生;陳建國(guó);蔣馳雷;王敏;張?zhí)鹛?/a>;熊向杰;傅煒娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司;四川東方電氣自動(dòng)控制工程有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤;段雪茵

1.一種用DSP實(shí)現(xiàn)MODBUS異步串行通信協(xié)議的方法，包括：

-通信數(shù)據(jù)收發(fā)方法

報(bào)文采用RTU幀格式，8個(gè)數(shù)據(jù)位，2個(gè)停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位；波特率設(shè)置為115200bps；DSP接收?qǐng)?bào)文采用SCI中斷方式，使能FIFO及其中斷函數(shù)，中斷等級(jí)設(shè)置為1，即每一個(gè)數(shù)據(jù)觸發(fā)接收中斷函數(shù)，保證接收數(shù)據(jù)可靠；發(fā)送報(bào)文采用查詢方式，在CPU有空閑時(shí)完成發(fā)送；CPU定時(shí)器0用于主程序運(yùn)行，采用中斷優(yōu)先級(jí)較低的CPU定時(shí)器1通過其定時(shí)中斷函數(shù)完成計(jì)時(shí)功能；

-報(bào)文解析方法

設(shè)計(jì)報(bào)文解析函數(shù)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議的各種不同功能碼的報(bào)文進(jìn)行解析，解析函數(shù)放在主循環(huán)程序中，利用主程序空閑時(shí)間進(jìn)行解析；每個(gè)正常報(bào)文解析之后，發(fā)送相應(yīng)的響應(yīng)報(bào)文，響應(yīng)報(bào)文放入發(fā)送緩沖區(qū)，等待系統(tǒng)空閑時(shí)發(fā)送回主站；每個(gè)報(bào)文最后以2個(gè)字節(jié)的CRC結(jié)束，該CRC通過對(duì)整個(gè)報(bào)文進(jìn)行循環(huán)冗長(zhǎng)檢測(cè)方法得出，報(bào)文接收方以此作為判據(jù)來(lái)判斷接收?qǐng)?bào)文是否正確；所述CRC碼先傳輸?shù)妥止?jié)，再傳輸高字節(jié)。

2.如權(quán)利要求1所述的用DSP實(shí)現(xiàn)MODBUS異步串行通信協(xié)議的方法，其特征在于，所述通信數(shù)據(jù)收發(fā)方法的步驟是：將整個(gè)串行通信功能劃分為空閑態(tài)、接收態(tài)、控制等待態(tài)、接收結(jié)束態(tài)、發(fā)送態(tài)、發(fā)送結(jié)束態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)初始化后，串行功能處于空閑狀態(tài)，此時(shí)可以接收也可以發(fā)送；在空閑態(tài)進(jìn)入了接收數(shù)據(jù)中斷程序，則標(biāo)志著一個(gè)新的報(bào)文幀的開始，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為接收態(tài)；在接收狀態(tài)如果出現(xiàn)了t_1.5超時(shí)狀態(tài)，則進(jìn)入控制等待態(tài)；在控制等待態(tài)進(jìn)行CRC校驗(yàn)及子節(jié)點(diǎn)地址檢測(cè)，如有誤，則標(biāo)記為幀錯(cuò)誤，如正確，則繼續(xù)等待；等待到出現(xiàn)t_3.5超時(shí)事件，轉(zhuǎn)換為接收結(jié)束態(tài)，此時(shí)如果幀正確，則進(jìn)行幀解析步驟，如果出現(xiàn)幀錯(cuò)誤，則拋棄；之后進(jìn)入空閑態(tài)，一個(gè)完整的接收流程完成；在空閑態(tài)時(shí)，如果發(fā)送報(bào)文緩沖區(qū)達(dá)到了發(fā)送條件，并且此時(shí)系統(tǒng)處于空閑周期，則進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)；發(fā)送采用查詢方式，在控制周期空閑時(shí)間完成，發(fā)送完畢后，又進(jìn)入空閑態(tài)，發(fā)送流程完成。

3.如權(quán)利要求1所述的用DSP實(shí)現(xiàn)MODBUS異步串行通信協(xié)議的方法，其特征在于，所述接收中斷函數(shù)根據(jù)當(dāng)前所處的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作，如果是空閑態(tài)，則標(biāo)志著新的報(bào)文的開始，切換至接收狀態(tài)；如果是接收態(tài)，則繼續(xù)接收；如果是控制等待態(tài)，則說(shuō)明此時(shí)已不滿足t1.5的要求，此時(shí)則要標(biāo)記幀為錯(cuò)誤狀態(tài)；其他狀態(tài)不做處理；接收過程中，每接收完一個(gè)字符，首先清除當(dāng)前的字符間隔時(shí)間，再啟動(dòng)定時(shí)器1，以完成字符間隔時(shí)間的檢測(cè)。

4.如權(quán)利要求1所述的用DSP實(shí)現(xiàn)MODBUS異步串行通信協(xié)議的方法，其特征在于，所述定時(shí)中斷函數(shù)完成字符傳遞計(jì)時(shí)以及相應(yīng)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換；如果出現(xiàn)了t1.5事件，且是處于接收態(tài)時(shí)，則進(jìn)入控制等待態(tài)；如果是發(fā)送狀態(tài)出現(xiàn)的t1.5事件，則不做處理；如果接著又出現(xiàn)了t3.5事件且是控制等待態(tài)，則此時(shí)表示1個(gè)報(bào)文接收結(jié)束，進(jìn)入接收結(jié)束態(tài)；如果出現(xiàn)了t3.5事件且是發(fā)送態(tài)，則表示1個(gè)報(bào)文發(fā)送結(jié)束，進(jìn)入發(fā)送結(jié)束態(tài)。

5.如權(quán)利要求1所述的用DSP實(shí)現(xiàn)MODBUS異步串行通信協(xié)議的方法，其特征在于，所述報(bào)文解析分為兩個(gè)狀態(tài)：1、控制等待態(tài)，如果是在控制等待態(tài)，則此時(shí)進(jìn)行CRC校驗(yàn)和子節(jié)點(diǎn)地址檢驗(yàn)，其中任何一個(gè)出錯(cuò)，都標(biāo)記為幀錯(cuò)誤，此時(shí)不會(huì)向主站返回任何信息；2、接收結(jié)束態(tài)，此時(shí)首先應(yīng)停止定時(shí)器1，這樣可以節(jié)約不必要的中斷開銷；接著就按照不同的功能碼進(jìn)入相應(yīng)的報(bào)文解析程序即可，進(jìn)入此程序的報(bào)文解析程序不論報(bào)文對(duì)錯(cuò)，都有相應(yīng)的響應(yīng)信息返回給主站，此相應(yīng)信息是填充在發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)的，一旦完成報(bào)文解析，則相應(yīng)標(biāo)志位置位，此時(shí)則可以發(fā)送數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求1所述的用DSP實(shí)現(xiàn)MODBUS異步串行通信協(xié)議的方法，其特征在于，所述報(bào)文發(fā)送有三個(gè)狀態(tài)：1、空閑態(tài)，如果在空閑態(tài)，并且發(fā)送緩沖區(qū)填充滿標(biāo)志已置位，則進(jìn)入到發(fā)送態(tài)；2、發(fā)送態(tài)，此時(shí)首先會(huì)計(jì)算出整個(gè)報(bào)文的CRC碼，并填充在報(bào)文末尾最后兩字節(jié)，然后進(jìn)入報(bào)文發(fā)送階段，發(fā)送完畢后，需要開啟定時(shí)器1以進(jìn)入t3.5定時(shí)階段；3、發(fā)送結(jié)束態(tài)，此狀態(tài)表示t3.5字符時(shí)間已添加在報(bào)文末尾，標(biāo)志著完整的一個(gè)報(bào)文已發(fā)送完畢，此時(shí)關(guān)閉定時(shí)器1，并重新進(jìn)入到空閑態(tài)，為以后的操作做好準(zhǔn)備。