xerolyskinner/MicrochipFor32
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XerolySkinner
2023-03-06 12:44:58 +08:00
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389
bsp_Device/bsp_UART/bsp_ModBus.cpp Normal file
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@@ -0,0 +1,389 @@
/*----------------------------------------------------------------------------------------------------
#
# Copyright (c) 2022 Yuankang Liang(XerolySkinner)
#
# 本软件按原样提供,无任何明示或暗示
# 在任何情况下,作者都不承担任何损害赔偿责任
#
# 使用的许可声明:
# 1. 不得歪曲本软件的来源,你不能声称你编写了原始软件.
# 2. 免费授予以任何目的,前提是版权声明出现在所有副本中.
# 并且版权声明和许可声明同时出现.
# 3. 你有使用,复制,修改,分发,和销售本软件的许可.
# 4. 如果你在产品中使用,产品文档中的声明是赞赏的但不是必须的.
# 5. 本通知不得从任何来源删除或更改.
#
# Yuankang Liang(XerolySkinner)
# E-mail:zabbcccbbaz@163.com
# QQ:2715099320
# Mobile Phone:13005636215
#
# All rights reserved.
*/
/**
* @file bsp_ModBus.cpp
* @brief ModBus通信函数
* @mainpage 主要信息
* @author Yuankang Liang(XerolySkinner)
* @email zabbcccbbaz@163.com
* @version V1.0.0
* @date 2022-11-21 17:09
*/
#pragma once
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
// 头文件
#include "bsp_ModBus.h"
#include "bsp_CRC.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
// 类函数
/**
* @brief 发送读取保存寄存器的指令
* @param address 读取的地址
* @param mem 读取的个数
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::ReadKeepReg(u16 address, u16 mem) {
u8 dat[8];
u16 crc;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_R_KeepReg;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&mem))[1];
dat[5] = ((u8*)(&mem))[0];
crc = CRC16_MODBUS(dat, 6);
dat[6] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[7] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat,8);
return 5+mem;}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 发送读取输入寄存器的指令
* @param address 读取的地址
* @param mem 读取的个数
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::ReadInReg(u16 address, u16 mem) {
u8 dat[8];
u16 crc;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_R_InReg;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&mem))[1];
dat[5] = ((u8*)(&mem))[0];
crc = CRC16_MODBUS(dat,6);
dat[6] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[7] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat, 8);
return 5+mem;}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 发送写一个寄存器的指令
* @param address 写入的地址
* @param var 写入的值
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::WriteOneReg(u16 address, u16 var) {
u8 dat[8];
u16 crc;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_W_OneReg;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&var))[1];
dat[5] = ((u8*)(&var))[0];
crc = CRC16_MODBUS(dat, 6);
dat[6] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[7] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat, 8);
return 8;}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 发送写多个寄存器的指令
* @param address 写入的地址
* @param mem 写入的个数
* @param *var 待写入数据的缓冲区
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
* @note 简单通信建议使用WriteRegsVar
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::WriteRegs(u16 address,u16 mem,u16* var) {
u8 bytes = 9 + mem * 2;
u8* dat = (u8*)malloc(bytes);
if (dat == NULL)return 0;
u16 crc;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_W_Regs;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&mem))[1];
dat[5] = ((u8*)(&mem))[0];
dat[6] = mem*2;
// 填入数据
for (u8 i = 0; i < mem; i++){
dat[7 + i*2] = ((u8*)var)[1+i*2];
dat[8 + i*2] = ((u8*)var)[0+i*2];}
crc = CRC16_MODBUS(dat, bytes - 2);
dat[bytes - 2] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[bytes - 1] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat, bytes);
free(dat);
return 8;}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 发送写多个寄存器的指令
* @param address 写入的地址
* @param mem 写入的个数
* @param var 写入的数据
* 根据mem的数量决定此处数量
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::WriteRegsVar(u16 address, u16 mem,...) {
va_list table;
va_start(table,mem);
u16 vars;
u8 bytes = 9 + mem * 2;
u8* dat = (u8*)malloc(bytes);
if (dat == NULL)return 0;
u16 crc;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_W_Regs;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&mem))[1];
dat[5] = ((u8*)(&mem))[0];
dat[6] = mem*2;
// 填入数据
for (u8 i = 0; i < mem; i++){
vars=va_arg(table, u32);
dat[7 + i*2] = ((u8*)(&vars))[1];
dat[8 + i*2] = ((u8*)(&vars))[0];}
crc = CRC16_MODBUS(dat, bytes - 2);
dat[bytes - 2] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[bytes - 1] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat, bytes);
free(dat);
va_end(table);
return 8;}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 发送读输出线圈的指令
* @param address 读取的地址
* @param mem 读取的个数
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::ReadOutCoil(u16 address, u16 mem) {
u8 dat[8];
u16 crc;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_R_OutCoil;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&mem))[1];
dat[5] = ((u8*)(&mem))[0];
crc = CRC16_MODBUS(dat, 6);
dat[6] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[7] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat, 8);
return 5+((mem/8)+((mem%8)!=0));}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 发送读输入线圈的指令
* @param address 读取的地址
* @param mem 读取的个数
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::ReadInCoil(u16 address, u16 mem) {
u8 dat[8];
u16 crc;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_R_InCoil;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&mem))[1];
dat[5] = ((u8*)(&mem))[0];
crc = CRC16_MODBUS(dat, 6);
dat[6] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[7] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat, 8);
return 5+((mem/8)+((mem%8)!=0));}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 发送写入一个线圈的指令
* @param address 写入的地址
* @param state 写入的状态
* 0:复位
* 其他:置位
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::WriteOneCoil(u16 address, u16 state){
u8 dat[8];
u16 var = state ? 0xFF00 : 0x0000;
u16 crc;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_W_OneCoil;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&var))[1];
dat[5] = ((u8*)(&var))[0];
crc = CRC16_MODBUS(dat, 6);
dat[6] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[7] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat, 8);
return 8;}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 发送写多个线圈的指令
* @param address 写入的地址
* @param mem 写入的个数
* @param *var 待写入数据的缓冲区
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
* @note 简单通信建议使用WriteCoilsVar
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::WriteCoils(u16 address, u16 mem, u8* var) {
u8 bytes = (mem / 8) + (mem % 8 != 0) + 9;
u8* dat = (u8*)malloc(bytes);
if (dat == NULL)return 0;
u16 crc;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_W_Coils;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&mem))[1];
dat[5] = ((u8*)(&mem))[0];
dat[6] = bytes - 9;
// 填入数据
for (u8 i = 0; i < bytes - 9; i++)dat[7 + i] = var[i];
crc = CRC16_MODBUS(dat, bytes - 2);
dat[bytes - 2] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[bytes - 1] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat, bytes);
free(dat);
return 9;}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 发送写多个线圈的指令
* @param address 写入的地址
* @param mem 写入的个数
* @param var 写入的数据
* 根据mem的数量决定此处数量
* @return 该指令发送后,从机将回复的信息长度
*/
u16 bsp_ModBus_Tx::WriteCoilsVar(u16 address, u16 mem,...) {
va_list table;
va_start(table,mem);
u8 var=0;
u16 crc;
u8 bytes = (mem / 8) + (mem % 8 != 0) + 9;
u8* dat = (u8*)malloc(bytes);
if (dat == NULL)return 0;
dat[0] = ID;
dat[1] = Fun_W_Coils;
dat[2] = ((u8*)(&address))[1];
dat[3] = ((u8*)(&address))[0];
dat[4] = ((u8*)(&mem))[1];
dat[5] = ((u8*)(&mem))[0];
dat[6] = bytes - 9;
// 填入管脚信息
for(u16 i=0;i<mem;i++){
var=va_arg(table,u32);
if(var)
dat[7 + (i/8)]|=1<<(i%8);
else
dat[7 + (i/8)]&=~(1<<(i%8));}
crc = CRC16_MODBUS(dat, bytes - 2);
dat[bytes - 2] = ((u8*)(&crc))[0];
dat[bytes - 1] = ((u8*)(&crc))[1];
Transmit(dat, bytes);
free(dat);
va_end(table);
return 9;}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
// 类函数
/**
* @brief 以ModBus协议分析缓冲区内数据
* @param *dat 待分析的缓冲区
* @return 无返回值
*/
u8 bsp_ModBus_Rx::analysis(u8* dat) {
u16 crc = 0;
ID = dat[0];
Func = dat[1];
// 释放缓存内存
free(OutCoilDat);
free(InCoilDat);
free(KeepRegDat);
free(InRegDat);
// CRC检验
if (Func == Fun_R_OutCoil ||
Func == Fun_R_InCoil ||
Func == Fun_R_KeepReg ||
Func == Fun_R_InReg) {
crc = CRC16_MODBUS(dat, dat[2] + 3);
crcres = ( ((u8*)(&crc))[0] != dat[dat[2] + 3] ||
((u8*)(&crc))[1] != dat[dat[2] + 4]);}
// 开始解析
switch (Func) {
case Fun_R_OutCoil:
// 输出线圈
OutCoilMem = dat[2];
OutCoilDat = (u8*)malloc(OutCoilMem);
if (OutCoilDat == NULL)break;
for (u8 i = 0; i < OutCoilMem; i++)
OutCoilDat[i] = dat[3 + i];
break;
case Fun_R_InCoil:
// 输入线圈
InCoilMem = dat[2];
InCoilDat = (u8*)malloc(InCoilMem);
if (InCoilDat == NULL)break;
for (u8 i = 0; i < InCoilMem; i++)
InCoilDat[i] = dat[3 + i];
break;
case Fun_R_KeepReg:
// 保持寄存器
KeepRegMem = dat[2] / 2;
KeepRegDat = (u16*)malloc(KeepRegMem * 2);
if (KeepRegDat == NULL)break;
for (u8 i = 0; i < KeepRegMem; i++) {
((u8*)KeepRegDat)[1 + i * 2] = dat[3 + i * 2];
((u8*)KeepRegDat)[0 + i * 2] = dat[4 + i * 2];}
break;
case Fun_R_InReg:
// 输入寄存器
InRegMem = dat[2] / 2;
InRegDat = (u16*)malloc(InRegMem * 2);
if (InRegDat == NULL)break;
for (u8 i = 0; i < InRegMem; i++) {
((u8*)InRegDat)[1 + i * 2] = dat[3 + i * 2];
((u8*)InRegDat)[0 + i * 2] = dat[4 + i * 2];}
break;
default:
// 写回显与其他
break;}
return crcres;}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
// 构造函数
bsp_ModBus_Tx::bsp_ModBus_Tx(u8 ID) {
bsp_ModBus_Tx::ID = ID;}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
bsp_ModBus_Rx::bsp_ModBus_Rx(void) {
KeepRegDat = NULL;
InRegDat = NULL;
OutCoilDat = NULL;
InCoilDat = NULL;}
//----------------------------------------------------------------------------------------------------
bsp_ModBus_Rx::~bsp_ModBus_Rx(void){
free(OutCoilDat);
free(InCoilDat);
free(KeepRegDat);
free(InRegDat);}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////