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AB32VG1 RT-Thread freemodbus 串口RTU主机

发布于 2021-12-12 21:49:27 浏览：1337 订阅该版

[tocm]

[RT-Thread 入门学习笔记 - 目录](https://club.rt-thread.org/ask/article/3420.html)

[AB32VG1 RT-Thread 开发环境搭建](https://club.rt-thread.org/ask/article/3140.html)

[AB32VG1 RT-Thread freemodbus 串口RTU从机](https://club.rt-thread.org/ask/article/3215.html)

[AB32VG1 RT-Thread freemodbus 串口RTU主机](https://club.rt-thread.org/ask/article/3218.html)

## 前言

- 继续熟悉RT-Thread freemodbus 主机的应用并熟悉modbus协议。

- 平台：中科蓝讯AB32VG1开发板，IDE：RT-Thread Studio，RT-Thread 4.0.4（当前master最新）

## 目的

- 研究modbus协议的实现，熟悉现有modbus协议的使用，如freemodbus、libmodbus等。

- 终极目标：自己也能实现一套标准modbus协议。

## 配置串口

- 查看AB32VG1 的原理图，找到能使用的uart串口或RS485，

- 注意Modbus本身属于协议，底层可以使用三线串口、RS485、TCP等

- 这里直接使用三线串口（TXD、 RXD、 GND），如果使用RS485，注意配置RS485的方向控制引脚。

![2021-12-12_115235.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/4f43a360e619a8d47f7dddedf1f0eff6.png.webp)

![2021-12-12_115522.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/aab26cb0305e7e98411bbf15b397d26c.png.webp)

- 这里使用：uart1，引脚：`PA4/UART-TX1`、`PA3/UART-RX1`、GND，通过USB转串口，连接到电脑

- 新建AB32VG1最小工程，这个在前面的文章已经实现了，这里开启`uart1`

- 首先配置使能`uart1`，我使用RT-Thread ENV 工具：menuconfig，不会使用这种方法的【抓紧去磨刀】

```c
.config - RT-Thread Project Configuration
Hardware Drivers Config
    On-chip Peripheral Drivers
        Enable UART 
             [*]   Enable UART1
```

![2021-12-12_120021.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/3efe00c9c9afe80f7d530868f3da8ea8.png)

- AB32VG1的BSP默认已经配置好了`uart1`的相关的引脚与驱动，这里只需要配置使能【BSP_USING_UART1】即可。

## freemodbus 软件包

- freemodbus 有 RT-Thread 适配好的软件包，需要配置并更新到本地工程

```c
 .config - RT-Thread Project Configuration
 → RT-Thread online packages
     → IoT - internet of things
        [*] FreeModbus: Modbus master and slave stack  ---> 
```

![2021-12-12_120708.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/467939fd923f9dd1ef5a5afdbbb6fe21.png)

![2021-12-12_204916.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/bbeb34fca9ab4b4b9524834d994addd5.png)

- menuconfig 配置完成后，需要【save】保存，这样会更新rtconfig.h文件

- 注意使能了 freemodbus软件包（远程），需要在RT-Thread ENV中执行：`pkgs --update`，把软件包更新下载到本地工程

![2021-12-12_121136.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/394804800edbd288faa9cf55558b26e7.png.webp)

- 此时只是开启了软件包，没有开启【FreeModbus应用例程】，这里为了简单，把freemodbus软件包里的例程，复制到本地的applications目录，并改名：`mb_master.c`

![2021-12-12_205356.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/4aeb5ff3445416f1302d6f6dde54c93b.png.webp)

- 可以在RT-Thread ENV工具里执行：`scons --target=eclipse`，更新RT-Thread Studio工程

- 使用RT-Thread Studio 打开工程

- 修改例程：主要是：UART的串口号，这里使用`uart1`，串口号改为1，

- 然后是串口是否需要【奇偶校验】，需要与通信的从机一致，如改为【无校验】，

- 再就是每个modbus从机，都有一个【从机地址】，这里我改为：5。

![2021-12-12_210821.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/576f056727e68ff6fe4ceaf8bda28861.png.webp)

![2021-12-12_210142.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/548c95bee7c10efcf9c519618f8d6066.png.webp)

- 增加data ram 大小，保证编译通过，freemodbus主机，使用较多的全局变量用于存储寄存器、线圈等modbus的数据。

![2021-12-12_210428.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/93519c06affa81b76bccb4ced253c78c.png)

![2021-12-12_210603.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/d13f759308d65ede6b7c55377f95af57.png.webp)

- freemodbus主机基本这样了，使用RT-Thread Studio 编译通过。

## 下载后程序无法运行的修复

- 修改AB32VG1 初始化栈造成编译下载后程序无法启动

- 恢复 link.lds 的修改

- 修改freemodbus 主机的读写寄存器数量，改小

- 保证编译通过，下载后，程序运行正常

- 【备忘】后续跟进：AB32VG1的初始栈、.bss、data的如何设置。

![2021-12-12_213335.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/6e5a628776ff443b0df2bae6dbb61dcf.png.webp)

## 协议的验证

- 代码写好，下载到板子上，运行msh 串口命令，查看协议是否开启：

```c
msh >mb_master_samlpe
sample is running
msh >
list_device
msh >list_device
device           type         ref count
-------- -------------------- ----------
uart1    Character Device     1       /* ##### 使用的uart1 设备  #####  */
uart0    Character Device     2       
pin      Miscellaneous Device 0       
msh >
list_thread
msh >list_thread       /* ##### freemodbus master 开启的线程  #####  */
thread   pri  status      sp     stack size max used left tick  error
-------- ---  ------- ---------- ----------  ------  ---------- ---
md_m_sen  31  suspend 0x00000124 0x00000200    57%   0x00000009 000
master t  10  suspend 0x000000ec 0x00000200    46%   0x00000002 000
md_m_pol  10  suspend 0x000000cc 0x00000200    66%   0x00000009 000
tshell    20  running 0x00000128 0x00000800    32%   0x00000007 000
drv       18  suspend 0x00000100 0x00000200    50%   0x00000002 000
tidle0    31  ready   0x000000a0 0x00000200    31%   0x0000001d 000
timer      4  suspend 0x000000b8 0x00000100    71%   0x00000009 000
main      10  suspend 0x000000d4 0x00000800    11%   0x00000013 000
msh >
```

- 主机例程运行起来，怎么验证呢？这里使用【电脑】上的Modbus Slave软件（Modbus从机）验证

![2021-12-12_213943.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/53facd095ef84338ae04a7950369bfdb.png.webp)

![2021-12-12_214046.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/2b1b318e1b97674e3ca1721713708cbb.png.webp)

![2021-12-12_214349.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/1312a78653784a62627c825ee5618a6f.png.webp)

![2021-12-12_214431.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211212/ba0aef1b6ee3fd23f11bf2c2fd7948fa.png)

- 自此，基于AB32VG1 开发板，freemodbus 串口主机验证搭建完成了。

## 小结

- 需要根据实际的需要修改主机的应用，自定义通信协议，拿modbus协议只当成【数据收发】

- freemodbus默认例程只配置了一个从机，用户可以根据需要，与多个从机进行数据通信、控制

- 只有多实践，才能掌握基础的串口通信知识

- 若无法通信，需要验证串口通信是否正常、串口的配置是否正确，串口的引脚是否初始化正常，保证底层通信正常，上层协议才能正确的运行。

- 后期研究一下：AB32VG1的初始化栈、.bss、.data的设置