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        RS485通訊和Modbus通訊協議
        日期:2021-09-22 11:24:35 點擊量:56 作者:管理員

        485通信:

        采用差分信號:A比B電壓高是1,A比B電壓低是0,電壓高低值在0.2V-6V之間。

        硬件連接上:所有A接到一起,所有B接到一起AB之間要加匹配電阻100歐到1K之間。

        485通訊配置時:先要使能發送TX=1,再改為接收,當TX=0時,默認接收模式。

        201806052140103.png

        圖:RS485接口


        modbus協議:

        在發送每幀數據之間要超過3.5個字節的時間長度,否則認為是一幀數據。


        (3.5個字節的時間長度這跟你選擇的串行通信波特率有關(Modbus是采用串行通信的),在每個信號波形包含一個二進制位的情況下,波特率是等于比特率的,即1baud=1bit/s。這樣你就明白了吧:1個字符在RTU模式下是以8位二進制形式傳輸的,故3.5個字符時間就是3.5*8個bit傳輸的時間。假設你選擇的波特率為9600baud(又滿足每個信號波形包含一個二進制位),即9600bit/s,那么1bit所需的傳輸時間就是1/9600秒,這樣3.5個字符時間=3.5*8*1/9600秒。)


        RTU消息幀:起始位 設備地址 功能代碼 數據 CRC校驗 結束符


        地址域:主設備通過將要聯絡的從設備的地址放入消息中的地址域來選通從設備。當從設備發送回應消息時,它把自己的地址放入回應的地址域中,以便主設備知道是哪一個設備作出回應。

        功能域:當消息從主設備發往從設備時,功能代碼域將告之從設備需要執行哪些行為。當從設備回應時,它使用功能代碼域來指示是正?;貞?無誤)還是有某種錯誤發生(稱作異議回應)。對正?;貞?,從設備僅回應相應的功能代碼。對異議回應,從設備返回一等同于正常代碼的代碼,但最重要的位置為邏輯1。

        例如:一從主設備發往從設備的消息要求讀一組保持寄存器,將產生如下功能代碼:

         0 0 0 0 0 0 1 1 (十六進制03H)

        對正?;貞?,從設備僅回應同樣的功能代碼。對異議回應,它返回:

            1 0 0 0 0 0 1 1 (十六進制83H)

        除功能代碼因異議錯誤作了修改外,從設備將一獨特的代碼放到回應消息的數據域中,這能告訴主設備發生了什么錯誤。

        主設備應用程序得到異議的回應后,典型的處理過程是重發消息,或者診斷發給從設備的消息并報告給操作員。

        數據域:通過下面的例子來看


        以RTU方式讀取整數據的例子


        主機請求


        地址 功能碼 第一個寄存器的高位地址 第一個寄存器的低位地址 寄存器的數量的高位 寄存器的數量的底位 錯誤校驗

        01 03 00 38 00 01 XX

        從機應答

        地址 功能碼 字節數 數據高字節 數據低字節 錯誤校驗

        01 03 2 41 24 XX


        CRC校驗:CRC域是兩個字節,包含一16位的二進制值。它由傳輸設備計算后加入到消息中。接收設備重新計算收到消息的CRC,并與接收到的CRC域中的值比較,如果兩值不同,則有誤。


        CRC簡單函數如下:


        unsigned short CRC16(puchMsg, usDataLen)


        unsigned char *puchMsg ; /* 要進行CRC校驗的消息 */


        unsigned short usDataLen ; /* 消息中字節數 */


        {


        unsigned char uchCRCHi = 0xFF ; /* 高CRC字節初始化 */


        unsigned char uchCRCLo = 0xFF ; /* 低CRC 字節初始化 */


        unsigned uIndex ; /* CRC循環中的索引 */


        while (usDataLen--) /* 傳輸消息緩沖區 */


         {


         uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsgg++ ; /* 計算CRC */


         uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex} ;


         uchCRCLo = auchCRCLo][uIndex] ;


         }


        return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo) ;


         }


        例如:


        u32 crc16(u8 * pushMsg,u8 usDataLen)

        {

         u8 uchCRCHi = 0xff;

         u8 uchCRCLo = 0xff;

         u8 uIndex; 

         while(usDataLen--)

         {

         uIndex = uchCRCHi^ *pushMsg++;

         uchCRCHi = uchCRCLo^ auchCRCHi[uIndex];

         uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex];

         }

         return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo);

        }



          /* CRC 高位字節值表 */


          static unsigned char auchCRCHi[] = {

          0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,


          0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,


          0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,


          0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,


          0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,


          0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,


          0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,


          0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,


          0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,


          0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,


          0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,


          0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,


          0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,


          0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,


          0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,


          0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,


          0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,


          0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,


          0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,


          0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,


          0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,


          0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,


          0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,


          0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,


          0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,


          0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40


          } ;


          /* CRC低位字節值表*/


          static char auchCRCLo[] = {

          0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,


          0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,


          0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,


          0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,


          0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,


          0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,


          0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,


          0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,


          0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,


          0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,


          0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,


          0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,


          0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,


          0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,


          0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,


          0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,


          0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,


          0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,


          0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,


          0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,


          0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,


          0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,


          0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,


          0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,


          0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,


          0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40


          } ;


        版權聲明:本文為轉載CSDN博主「Lzy金殼bing」的原創文章,遵循CC 4.0 BY-SA版權協議。

        原文鏈接:https://blog.csdn.net/lzy13785490347/article/details/80558476


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