PC和单片机通过MODBUS RTU通信

最近研究了一下MODBUS通信，在STC12C5A60S2单片机上实现了MODBUS协议的部分功能，方便上位机从单片机系统上获取数据，比如由单片机获取的温度、湿度、或者控制信号的状态等。有了MODBUS协议后，上位机的开发就很方便了，可以使用C#等高级语言通过串口通信，或者使用组态王直接通过串口通信而不需要写代码，这些都归功于MODBUS协议的开放性，很多的组态软件都能提供对他的支持。甚至通过PLC直接可以和单片机通信，比如在PLC系统上没有AD时，可以使用单片也来进行AD，然后通过MODBUS返回给PLC进行相应的控制。

通过MODBUS协议可以实现主机和多个从机进行通谢，而每个从机有唯一的地址，主机就靠这个地址和从机进行通信。每一帧数据都要通过CRC进行校验，保证通信的正确性。

在进行多机通信时只需要把每个从机的串口并到一起即可，见后面的图。

单片机中3号功能的核心代码如下：

unsigned char createRespond_M(unsigned char *respondMessage,unsigned char* _messageReceived ,unsigned int* _registerData)
{
    unsigned char  i,j;
    unsigned char  numberOfPoints = ;
    unsigned char _slaveAddress =  ;
    unsigned char  bytesToSend = ;
    unsigned char  startAddress=;
    unsigned char crcCalculation[]={,,};
 
    unsigned int CntHi = _messageReceived[];  //将其转换为int型，然后放到高8位。
    CntHi = CntHi<<;
    numberOfPoints = CntHi| _messageReceived[];
 
    if(numberOfPoints > MaxnumberOfPoints)
    {
        return  ;
    }
 
    bytesToSend =  * numberOfPoints +;
    _slaveAddress = _messageReceived[];
    respondMessage[] = _slaveAddress;
    respondMessage[] = ;
    respondMessage[] = * numberOfPoints;
    startAddress = (((unsigned int)(_messageReceived[])) << ) | _messageReceived[];
    j= ;
    for (i = ; i < numberOfPoints; i++)
    {
        respondMessage[i + j + ] = ((_registerData[startAddress + i] >> ) & 0xff);
        respondMessage[i + j + ] =(_registerData[startAddress + i] & 0xff);
        j++;
    }
    calculateCRC(respondMessage, bytesToSend - ,crcCalculation);
    respondMessage[bytesToSend - ] = crcCalculation[];
    respondMessage[bytesToSend - ] = crcCalculation[];
    return bytesToSend;
}
//对接收的数据进行CRC检验，同时判断是否为Address所指定的从机地址和是否为function3功能。
bit CheckRecData(unsigned char * RecData,unsigned char Address)
{
    if(RecData[] == Address && RecData[] == )   //地址为自己的地址，同时功能码为3(function 3)
    {
        if(checkCRC(RecData,))
        {
            return ;
        }
    }
    return ;
}

本例中每个从机返回８０个字节的数据，１号机返回i+1,  2号机返回2*i+１   ,当然在实际运用中只要自己定义所返回的数据的含义即可。比如１，２字节代表温度，３，４字节代表湿度，接下来的４个字节代表P0,P1,P2,P3端口的状态等。可以自由定义，很方便。
具体效果见下图：

把两块板的串口通过杜绑线连在一起。

在TEXTBOX中输入从机的地址，返回相应的数据

如果输入的地址从机不存在，那么通信将会超时，就会提示通信故障。这个是根据通信超时来判断的。