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！

串口，还是那个串口

  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。

 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。

硬件适配的优势

  翻看技术手册对应章节“24.5.11 USART modbus communivation”，官方的描述如下：

  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。

Modbus/RTU支持

  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。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。

Modbus/ASCII支持

  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。

小结

  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。