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STM32C031芯片串口的Modbus特性

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flyingstar 发布时间:2025-2-24 14:59
      Modbus应用层协议,在工业控制领域里面应用最广。一个普通的带串口的MCU即可支持,传统的8位51单片机也可以轻松实现。我们今天的主角STM32C031,这颗新推出的芯片,对Modbus有新的理解。让我带大家看看C031芯片如何全方位支持这应用范围最广的协议吧!0 B6 N1 v# _; A4 S  P

7 q) E. O) q( n2 |( a8 k; T     串口,还是那个串口
8 \: Q% |  j( C      在阅读STM32C031的产品手册时,看到其串口的特性里面有一个“Modbus Communication”的支持。4 E$ {$ \4 A1 y6 A' e" B* X4 H
3 i# N2 O. x* O0 n1 y
1708680379493757.png
. P+ P4 O8 Z2 ?- L( [' j2 u( O4 P1 o
         通过上图,可以看到仅Usart1串口外设支持这个特性。这是不是意味着使用STM32C031芯片在实现Modbus协议的时候可以更加简单、可靠。带着疑问,打开技术手册继续了解具体的功能特性。
! x- [- T' l. @; R0 j; D
; ~6 s. u3 o) t7 s       硬件适配的优势
; F( k; l  D0 J) `1 q       翻看技术手册对应章节“24.5.11 USART modbus communivation”,官方的描述如下:; o+ w+ H0 n7 \% V3 ]' f

4 P- g5 C) I# {3 ?4 o         USART为Modbus/RTU和Modbus/ASCII的实现提供了基本的支持协议。Modbus/RTU是一种半双工的帧传输协议,而协议中的地址识别、帧完整性控制和功能码解释则须在软件中实现,但是STM32C031通过硬件实现了帧尾判定检测,不再需要软件,其它资源的参与。这个特性降低了Modbus协议的软件实现复杂度,也节省了之前要额外使用的其它硬件资源,如Timer。0 u* N# q9 N9 |

5 j; `$ k; y7 W, F# a         Modbus/RTU支持0 v& b: F8 a7 P1 |  y! {; [
         在RTU模式下,帧结束以接收信号“空闲”识别超过2个字符。 该功能通过可编程超时功能实现。
* d" I6 n) P( b+ z$ j; @6 k( z         超时函数和中断必须通过USART_CR2寄存器中的RTOEN位和USART_CR1寄存器中的RTOIE来使能。 对应于2个字符时间(例如22个bit时间)的超时值则需要在RTO寄存器中配置。 当接收信号在这段时间内空闲时,在接收到最后一个停止位之后,会产生一个中断,通知软件当前的帧接收处于空闲状态,此次帧传输完成。
3 T9 j& g) \2 U; v
7 k% e7 H% B) [         Modbus/ASCII支持
+ k/ Q* J) B5 t) P: ]1 V          在ASCII模式下,帧结束由特定的(CR/LF)字符序列识别。USART使用字符匹配函数来管理这个机制。通过在ADD[7:0]字段中编写LF ASCII码并激活字符匹配中断(CMIE = 1),当收到LF时通知软件,软件也可以在DMA缓冲区中检查CR/LF字符序列。
1 N; i+ P2 v9 F! f( Z! A/ s; [: B9 J) l: u; O7 V9 G$ ^/ Y
          小结) s0 {* `' R1 I/ z" E. o
          这几年的项目开发中,大部分数据传输协议都使用了Modbus协议。其简单实现,便于调试,兼容性高,项目应用效果优秀,非常令我满意。ST公司新推出的STM32C031系列在帧尾检测上大大的助力,让Modbus协议更易部署,也让MCU有更多资源处理业务逻辑,提高算力。5 Q. }9 B6 Y9 B

$ o. @* G7 h6 r+ M: n* [
! D6 ~! N8 o5 v: n
收藏 评论1 发布时间:2025-2-24 14:59

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1个回答
damiaa 回答时间:2025-2-25 22:57:17

这个不错,还有其他芯片有Modbus/ASCII这个功能吗?

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