Razvalyaev/Arduino_Modbus
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

+freertos

Browse Source 
но надо еще коменты подправить
This commit is contained in:
Razvalyaev 2025-08-31 13:24:11 +03:00
parent 1c4f4d689a
commit ef623e8b0b
5 changed files with 126 additions and 67 deletions
Show Stats Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

12
Arduino_Modbus.ino
View File

@ -1,9 +1,13 @@
#include "rs_message.h" #include "rs_message.h"
#include "FreeRTOS.h"
void setup() { void setup() {
// put your setup code here, to run once: // put your setup code here, to run once:
MODBUS_FirstInit(); MODBUS_FirstInit();
//hmodbus1.RS_STATUS = RS_Init(&hmodbus1, &rs_huart, MB_SPEED, 0);
xTaskCreatePinnedToCore(RS_Task, "Modbus", 4096, &hmodbus1, 2, NULL, 1);
Serial.begin(115200); // для отладки Serial.begin(115200); // для отладки
Serial.println("start"); Serial.println("start");
@ -11,9 +15,5 @@ void setup() {
} }
void loop() { void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly: //RS_Process(&hmodbus1);
RS_Process(&hmodbus1); }
//delay(500);
//Serial.println("start");
//rs_huart.println("start1");
}

7
modbus.cpp
View File

@ -87,15 +87,16 @@ void MODBUS_FirstInit(void)
{ {
MB_DevoceInentificationInit(); MB_DevoceInentificationInit();
//-----------SETUP MODBUS------------- //-----------SETUP MODBUS-------------
// set up modbus: MB_RX_Size_NotConst and Timeout enable
hmodbus1.ID = MODBUS_DEVICE_ID; hmodbus1.ID = MODBUS_DEVICE_ID;
hmodbus1.sRS_Timeout = MODBUS_TIMEOUT; hmodbus1.sRS_Timeout = MODBUS_TIMEOUT;
hmodbus1.sRS_Mode = SLAVE_ALWAYS_WAIT; hmodbus1.sRS_Mode = SLAVE_ALWAYS_WAIT;
hmodbus1.sRS_RX_Size_Mode = RS_RX_Size_NotConst; hmodbus1.sRS_RX_Size_Mode = RS_RX_Size_NotConst;
hmodbus1.pMessagePtr = &MODBUS_MSG; hmodbus1.pMessagePtr = &MODBUS_MSG;
hmodbus1.rx_pin = MODBUS_RX_PIN;
hmodbus1.tx_pin = MODBUS_TX_PIN;
hmodbus1.taskDelay = RS_IN_FREERTOS;
// INIT // INIT
rs_huart.begin(115200, SERIAL_8N1, 8, 9); hmodbus1.RS_STATUS = RS_Init(&hmodbus1, &rs_huart, MODBUS_SPEED, 0);
hmodbus1.RS_STATUS = RS_Init(&hmodbus1, &rs_huart, 0);
RS_EnableReceive(); RS_EnableReceive();
} }

21
modbus_config.h
View File

@ -7,14 +7,26 @@
#ifndef _MODBUS_CONFIG_H_ #ifndef _MODBUS_CONFIG_H_
#define _MODBUS_CONFIG_H_ #define _MODBUS_CONFIG_H_
#define RS_IN_FREERTOS 20 ///< значение - период таска
// Включить/выключить debug // Включить/выключить debug
#define RS_DEBUG 0 ///< Отладка приема/передачи UART #define RS_DEBUG 1 ///< Отладка приема/передачи UART
#define MODBUS_DEBUG 0 ///< Отладка обработки запросов Modbus #define MODBUS_DEBUG 1 ///< Отладка обработки запросов Modbus
#define MODBUS_ERR_DEBUG 1 ///< Отладка ошибок по CAN #define MODBUS_ERR_DEBUG 1 ///< Отладка ошибок по CAN
// MODBUS PARAMS // MODBUS PARAMS
#define MODBUS_DEVICE_ID 1 ///< девайс текущего устройства #define MODBUS_DEVICE_ID 1 ///< девайс текущего устройства
#define MODBUS_TIMEOUT 5000 ///< максимальнйы тайтаут MB в тиках таймера #define MODBUS_TIMEOUT 5000 ///< максимальнйы тайтаут MB в мс
// PERIPH FUNCTIONS AND HANDLERS
#define HUART_TypeDef HardwareSerial
#define rs_huart Serial1 //используемый uart
#define MODBUS_SPEED 115200
#define MODBUS_RX_PIN 8
#define MODBUS_TX_PIN 9
// STRING OBJECTS MODBUS // STRING OBJECTS MODBUS
#define MODBUS_VENDOR_NAME "NIO PRIBOR" #define MODBUS_VENDOR_NAME "NIO PRIBOR"
@ -25,9 +37,6 @@
#define MODBUS_MODEL_NAME "Arduino" #define MODBUS_MODEL_NAME "Arduino"
#define MODBUS_USER_APPLICATION_NAME "" #define MODBUS_USER_APPLICATION_NAME ""
// PERIPH FUNCTIONS AND HANDLERS
#define rs_huart Serial1 //используемый uart
#define HUART_TypeDef HardwareSerial
/** /**
* @brief Поменять комманды 0x03 и 0x04 местами (для LabView терминалки от двигателей) * @brief Поменять комманды 0x03 и 0x04 местами (для LabView терминалки от двигателей)

143
rs_message.cpp
View File

@ -1,51 +1,76 @@
/** /**
************************************************************************** **************************************************************************
* @file rs_message.cpp * @file rs_message.cpp
* @brief Модуль для реализации протоколов по RS/UART (Arduino). * @brief Модуль для работы с протоколами RS/UART на Arduino.
**************************************************************************\ **************************************************************************
* @details * @details
* Данный модуль реализует основные функции для приема и передачи сообщений * Данный модуль обеспечивает приём и передачу сообщений по протоколу RS
* по протоколу RS через UART. Реализована обработка приёма и передачи данных, * через UART на платформах Arduino. Поддерживаются два режима работы:
* управление состояниями RS, а также функции для инициализации и управления * - обычный (Arduino loop);
* периферией Arduino Serial. * - FreeRTOS (через StreamBuffer и отдельную задачу RS_Task).
* *
* Реализованы следующие функции: * Основные возможности:
* - RS_Init() — инициализация структуры RS и привязка к Serial-порту. * - Инициализация и управление структурой RS_HandleTypeDef.
* - RS_Abort() — остановка работы RS/UART с очисткой флагов и структур. * - Обработка приёма байтов, сборка пакетов и определение их длины.
* - RS_Handle_Transmit_Start() — запуск передачи данных. * - Разбор полученных сообщений и формирование ответов.
* - RS_Process() — обработка входящих данных (вызов в loop()). * - Управление состояниями приёма и передачи (флаги RX/TX, busy/free).
* - Таймаут приёма и аварийная остановка передачи/приёма.
* *
* В модуле также определён буфер RS_Buffer[] для хранения принимаемых/передаваемых данных. * Предоставляемые функции:
* - RS_Init() — инициализация структуры RS и Serial порта.
* - RS_Abort() — остановка работы RS/UART, очистка флагов.
* - RS_Handle_Transmit_Start() — подготовка и отправка сообщения.
* - RS_Process() — основной цикл обработки (Arduino loop).
* - RS_Process_Byte() — обработка одного принятого байта (для FreeRTOS).
* - RS_UART_RX_Handler() — ISR-приём данных UART (FreeRTOS).
* - RS_Task() — FreeRTOS задача обработки UART.
* *
* Пользователь должен определить функции: * Пользователь должен реализовать слабые функции:
* - RS_Response() — формирование ответа на принятое сообщение. * - RS_Response() — формирование ответа на сообщение.
* - RS_Collect_Message() — подготовка сообщения для передачи. * - RS_Collect_Message() — заполнение буфера перед передачей.
* - RS_Parse_Message() — разбор принятого сообщения. * - RS_Parse_Message() — разбор принятого пакета.
* - RS_Define_Size_of_RX_Message() — определение размера входящих данных. * - RS_Define_Size_of_RX_Message() — определение длины ожидаемого пакета.
* *
* Буфер для приёма/передачи: RS_Buffer[MSG_SIZE_MAX].
*
* @note * @note
* Для корректной работы требуется вызывать RS_Process() в основном цикле программы. * - В режиме Arduino loop необходимо вызывать RS_Process() в основном цикле.
* UART используется через стандартный Arduino Stream API (write(), read(), available()). * - В режиме FreeRTOS требуется определить макрос RS_IN_FREERTOS,
* создать задачу RS_Task и подключить RS_UART_RX_Handler() к ISR UART.
* - UART используется через стандартный Arduino Stream API (write, read, available).
* *
@verbatim * Пример использования (Arduino loop):
//-------------------Функции-------------------// * @verbatim
Functions: users RS_HandleTypeDef hRS;
- RS_Parse_Message Разбор принятого сообщения RS_MsgTypeDef msg;
- RS_Collect_Message Заполнение структуры сообщения и буфера hRS.pMessagePtr = &msg;
- RS_Response Ответ на сообщение RS_Init(&hRS, &Serial, 115200, NULL);
- RS_Define_Size_of_RX_Message Определение размера принимаемых данных
void loop() {
RS_Process(&hRS);
}
* @endverbatim
* Пример использования с FreeRTOS:
* @verbatim
RS_HandleTypeDef hRS;
RS_MsgTypeDef msg;
hRS.pMessagePtr = &msg;
RS_Init(&hRS, &Serial, 115200, NULL);
Functions: general xTaskCreate(RS_Task, "RS_Task", 256, &hRS, 1, NULL);
- RS_Init Инициализация структуры RS и привязка Serial //...
- RS_Abort Остановка приёма/передачи void eventSerial() {
- RS_Handle_Transmit_Start Запуск передачи сообщения RS_UART_RX_Handler(&hmodbus1);
- RS_Process Обработка приёма сообщений (в loop) }
* @endverbatim
@endverbatim **************************************************************************/
*************************************************************************/
#include "rs_message.h" #include "rs_message.h"
#ifdef RS_IN_FREERTOS
#include <FreeRTOS.h>
#endif
uint8_t RS_Buffer[MSG_SIZE_MAX]; // uart buffer uint8_t RS_Buffer[MSG_SIZE_MAX]; // uart buffer
//------------------------------------------------------------------- //-------------------------------------------------------------------
@ -56,15 +81,16 @@ uint8_t RS_Buffer[MSG_SIZE_MAX]; // uart buffer
* @param SerialPort - указатель на структуру с настройками UART. * @param SerialPort - указатель на структуру с настройками UART.
* @param pRS_BufferPtr - указатель на буффер для приема-передачи по UART. Если он NULL, то поставиться библиотечный буфер. * @param pRS_BufferPtr - указатель на буффер для приема-передачи по UART. Если он NULL, то поставиться библиотечный буфер.
* @return RS_RES - статус о состоянии RS после инициализации. * @return RS_RES - статус о состоянии RS после инициализации.
* @note Инициализация перефирии и структуры для приема-передачи по RS. * @note Инициализация периферии и структуры для приема-передачи по RS.
*/ */
RS_StatusTypeDef RS_Init(RS_HandleTypeDef *hRS, HUART_TypeDef *SerialPort, uint8_t *pRS_BufferPtr) { RS_StatusTypeDef RS_Init(RS_HandleTypeDef *hRS, HUART_TypeDef *SerialPort, uint32_t baudRate, uint8_t *pRS_BufferPtr) {
if (!hRS || !SerialPort) { if (!hRS || !SerialPort) {
RS_DEBUG_PRINT("[RS] Init error: null handler or port"); RS_DEBUG_PRINT("[RS] Init error: null handler or port");
return RS_ERR; return RS_ERR;
} }
hRS->huart = SerialPort; hRS->huart = SerialPort;
hRS->baudRate = baudRate;
hRS->pBufferPtr = pRS_BufferPtr ? pRS_BufferPtr : RS_Buffer; hRS->pBufferPtr = pRS_BufferPtr ? pRS_BufferPtr : RS_Buffer;
hRS->RS_STATUS = RS_OK; hRS->RS_STATUS = RS_OK;
RS_Set_Free(hRS); RS_Set_Free(hRS);
@ -78,6 +104,8 @@ RS_StatusTypeDef RS_Init(RS_HandleTypeDef *hRS, HUART_TypeDef *SerialPort, uint8
RS_Set_Busy(hRS); RS_Set_Busy(hRS);
RS_Set_RX_Flags(hRS); RS_Set_RX_Flags(hRS);
hRS->huart->begin(hRS->baudRate, SERIAL_8N1, hRS->rx_pin, hRS->tx_pin);
RS_DEBUG_PRINT("[RS] Initialized successfully"); RS_DEBUG_PRINT("[RS] Initialized successfully");
return RS_OK; return RS_OK;
} }
@ -91,7 +119,7 @@ RS_StatusTypeDef RS_Init(RS_HandleTypeDef *hRS, HUART_TypeDef *SerialPort, uint8
- ABORT_RX_TX: Отмена приема и передачи по ЮАРТ, - ABORT_RX_TX: Отмена приема и передачи по ЮАРТ,
- ABORT_RS: Отмена приема-передачи RS, с очищением всей структуры. - ABORT_RS: Отмена приема-передачи RS, с очищением всей структуры.
* @return RS_RES - статус о состоянии RS после аборта. * @return RS_RES - статус о состоянии RS после аборта.
* @note В Arduino аппаратный UART (Serial) не отключается физически, * @details В Arduino аппаратный UART (Serial) не отключается физически,
* т.к. стандартный API HardwareSerial не даёт прямого доступа * т.к. стандартный API HardwareSerial не даёт прямого доступа
* к регистрах UART. RS_Abort лишь очищает внутренние флаги * к регистрах UART. RS_Abort лишь очищает внутренние флаги
* и структуры, имитируя "отключение". * и структуры, имитируя "отключение".
@ -125,7 +153,7 @@ RS_StatusTypeDef RS_Abort(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_AbortTypeDef AbortMode) {
* @param hRS - указатель на хендлер RS. * @param hRS - указатель на хендлер RS.
* @param RS_msg - указатель на структуру сообщения. * @param RS_msg - указатель на структуру сообщения.
* @return RS_RES - статус о состоянии RS после инициализации передачи. * @return RS_RES - статус о состоянии RS после инициализации передачи.
* @note Определяет отвечать ли на команду или нет. * @details Определяет отвечать ли на команду или нет.
*/ */
RS_StatusTypeDef RS_Handle_Transmit_Start(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_MsgTypeDef *RS_msg) RS_StatusTypeDef RS_Handle_Transmit_Start(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_MsgTypeDef *RS_msg)
{ {
@ -159,18 +187,31 @@ RS_StatusTypeDef RS_Handle_Transmit_Start(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_MsgTypeDef *
return RS_OK; return RS_OK;
} }
#ifdef RS_IN_FREERTOS
/** /**
* @brief Main RS processing function. * @brief Задача обработки UART приёма (FreeRTOS).
* @param pvParameters - указатель на RS_HandleTypeDef (передаётся при создании задачи).
* @details Вызывает функцию обработки приема UART по протоколу.
*/
void RS_Task(void *pvParameters) {
RS_HandleTypeDef *hRS = (RS_HandleTypeDef *)pvParameters;
uint8_t rxBuf[64];
for (;;) {
RS_Process(hRS);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(hRS->taskDelay));
}
}
#endif // RS_IN_FREERTOS
/**
* @brief Основная функция обработки RS (вариант без FreeRTOS).
* @param hRS - указатель на хендлер RS. * @param hRS - указатель на хендлер RS.
* @return None. * @note Используется в Arduino loop(), если проект без FreeRTOS.
* @note Функция должна вызываться в основном цикле (loop()). * @details Выполняет проверку таймаутов, обработку поступающих байт из UART
* Выполняет проверку таймаутов, обработку поступающих байт из UART * по протоколу
* и вызов пользовательских функций:
* - RS_Define_Size_of_RX_Message() для определения размера пакета;
* - RS_Parse_Message() для разбора принятого сообщения;
* - RS_Response() для ответа, если сообщение адресовано текущему устройству.
* В случае таймаута выполняется RS_Abort() с режимом ABORT_RX.
*/ */
void RS_Process(RS_HandleTypeDef *hRS) void RS_Process(RS_HandleTypeDef *hRS)
{ {
@ -255,7 +296,7 @@ void RS_Process(RS_HandleTypeDef *hRS)
* @param hRS - указатель на хендлер RS. * @param hRS - указатель на хендлер RS.
* @param RS_msg - указатель на структуру сообщения. * @param RS_msg - указатель на структуру сообщения.
* @return RS_RES - статус о результате ответа на комманду. * @return RS_RES - статус о результате ответа на комманду.
* @note Обработка принятой комманды и ответ на неё. * @details Обработка принятой комманды и ответ на неё.
*/ */
__attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Response(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_MsgTypeDef *RS_msg) { return RS_ERR; } __attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Response(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_MsgTypeDef *RS_msg) { return RS_ERR; }
@ -265,7 +306,7 @@ __attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Response(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_Msg
* @param RS_msg - указатель на структуру сообщения. * @param RS_msg - указатель на структуру сообщения.
* @param msg_uart_buff - указатель на буффер UART. * @param msg_uart_buff - указатель на буффер UART.
* @return RS_RES - статус о результате заполнения буфера. * @return RS_RES - статус о результате заполнения буфера.
* @note Заполнение буффера UART из структуры сообщения. * @details Заполнение буффера UART из структуры сообщения.
*/ */
__attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Collect_Message(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_MsgTypeDef *RS_msg, uint8_t *msg_uart_buff) { return RS_ERR; } __attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Collect_Message(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_MsgTypeDef *RS_msg, uint8_t *msg_uart_buff) { return RS_ERR; }
@ -275,7 +316,7 @@ __attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Collect_Message(RS_HandleTypeDef *hRS,
* @param RS_msg - указатель на структуру сообщения. * @param RS_msg - указатель на структуру сообщения.
* @param msg_uart_buff - указатель на буффер UART. * @param msg_uart_buff - указатель на буффер UART.
* @return RS_RES - статус о результате заполнения структуры. * @return RS_RES - статус о результате заполнения структуры.
* @note Заполнение структуры сообщения из буффера UART. * @details Заполнение структуры сообщения из буффера UART.
*/ */
__attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Parse_Message(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_MsgTypeDef *RS_msg, uint8_t *msg_uart_buff) { return RS_ERR; } __attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Parse_Message(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_MsgTypeDef *RS_msg, uint8_t *msg_uart_buff) { return RS_ERR; }
@ -284,6 +325,6 @@ __attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Parse_Message(RS_HandleTypeDef *hRS, R
* @param hRS - указатель на хендлер RS. * @param hRS - указатель на хендлер RS.
* @param rx_data_size - указатель на переменную для записи кол-ва байт для принятия. * @param rx_data_size - указатель на переменную для записи кол-ва байт для принятия.
* @return RS_RES - статус о корректности рассчета кол-ва байт для принятия. * @return RS_RES - статус о корректности рассчета кол-ва байт для принятия.
* @note Определение сколько байтов надо принять по протоколу. * @details Определение сколько байтов надо принять по протоколу.
*/ */
__attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Define_Size_of_RX_Message(RS_HandleTypeDef *hRS, uint32_t *rx_data_size) { return RS_ERR; } __attribute__((weak)) RS_StatusTypeDef RS_Define_Size_of_RX_Message(RS_HandleTypeDef *hRS, uint32_t *rx_data_size) { return RS_ERR; }

10
rs_message.h
View File

@ -148,9 +148,14 @@ typedef struct // RS_HandleTypeDef
uint8_t ID; ///< ID of RS "channel" uint8_t ID; ///< ID of RS "channel"
RS_MsgTypeDef *pMessagePtr; ///< pointer to message struct RS_MsgTypeDef *pMessagePtr; ///< pointer to message struct
uint8_t *pBufferPtr; ///< pointer to message buffer uint8_t *pBufferPtr; ///< pointer to message buffer
#ifdef RS_IN_FREERTOS
uint16_t taskDelay; ///< freertos buffer
#endif
uint32_t RS_Message_Size; ///< size of whole message, not only data uint32_t RS_Message_Size; ///< size of whole message, not only data
/* HANDLERS and SETTINGS */ /* HANDLERS and SETTINGS */
uint8_t tx_pin; ///< Transmit pin
uint8_t rx_pin; ///< Receive pin
HUART_TypeDef *huart; ///< handler for used uart HUART_TypeDef *huart; ///< handler for used uart
RS_ModeTypeDef sRS_Mode; ///< setting: slave or master @ref RS_ModeTypeDef RS_ModeTypeDef sRS_Mode; ///< setting: slave or master @ref RS_ModeTypeDef
uint16_t sRS_Timeout; ///< setting: timeout in ms uint16_t sRS_Timeout; ///< setting: timeout in ms
@ -187,9 +192,12 @@ RS_StatusTypeDef RS_Define_Size_of_RX_Message(RS_HandleTypeDef *hRS, uint32_t *r
//-------------------------GENERAL FUNCTIONS------------------------- //-------------------------GENERAL FUNCTIONS-------------------------
/*-----------------Should be called from main code-----------------*/ /*-----------------Should be called from main code-----------------*/
/* Задача обработки UART приёма (FreeRTOS) */
void RS_Task(void *pvParameters);
/* Основная функция обработки RS */
void RS_Process(RS_HandleTypeDef *hRS); void RS_Process(RS_HandleTypeDef *hRS);
/* Initialize UART and handle RS stucture */ /* Initialize UART and handle RS stucture */
RS_StatusTypeDef RS_Init(RS_HandleTypeDef *hRS, HUART_TypeDef *huart, uint8_t *pRS_BufferPtr); RS_StatusTypeDef RS_Init(RS_HandleTypeDef *hRS, HUART_TypeDef *SerialPort, uint32_t baudRate, uint8_t *pRS_BufferPtr);
/* Abort RS/UART */ /* Abort RS/UART */
RS_StatusTypeDef RS_Abort(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_AbortTypeDef AbortMode); RS_StatusTypeDef RS_Abort(RS_HandleTypeDef *hRS, RS_AbortTypeDef AbortMode);
/* Handle for starting transmit */ /* Handle for starting transmit */