早在2008年左右，我就在產(chǎn)品中使用Modbus協(xié)議與其它設(shè)備進(jìn)行通信。記得第一款是智能馬達(dá)保護(hù)器，其作為Modbus從，與Modbus主設(shè)備進(jìn)行通信。這么多年來，一直都沒有使用開源的Modbus協(xié)議代碼，而在在不斷在自己編寫的Modbus協(xié)議代碼上進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)問題并解決。 自己寫的代碼用起來比較得心應(yīng)用可以針對(duì)不同的平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，將處理器的性能發(fā)揮到極致。在此期間，也踩過一些坑，現(xiàn)在做一些總結(jié)： 串口數(shù)據(jù)接收完之后，到通過IO口重新使用接收的時(shí)間間隔。
發(fā)送完成之后切換接收的延時(shí)時(shí)間 如上圖所示的Td，按照Modbus協(xié)議的規(guī)定，接收完數(shù)據(jù)之后，必須要間隔3.5個(gè)字符對(duì)應(yīng)的時(shí)間才能發(fā)送。 如果是9600bps的波特率，8位數(shù)據(jù)位，1位起始位，1位停止位，無奇偶校驗(yàn)位，則1個(gè)字符為10個(gè) bit，對(duì)應(yīng)1.04ms，3.5個(gè)字符對(duì)應(yīng)3.5ms。 考慮到總線上的電容對(duì)傳輸延時(shí)的影響，建議在發(fā)送完數(shù)據(jù)1.7個(gè)字符的時(shí)間之后再使能接收。對(duì)于這個(gè)時(shí)間，可能會(huì)犯一些錯(cuò)誤，比如：
-
在發(fā)送完最后一個(gè)字節(jié)的發(fā)送完成中斷中，直接將控制IO口使能485芯片的接收。殊不知，由于電容導(dǎo)致的信號(hào)延時(shí)，串口數(shù)據(jù)還沒有完全發(fā)送到總線，485芯片就被置為接收狀態(tài)，導(dǎo)致最后幾個(gè)bit的數(shù)據(jù)誤碼；
-
沒有正確理解發(fā)送完成中斷以及發(fā)送緩存器空中斷之間的差別；
-
發(fā)送完成中斷一般是指串口數(shù)據(jù)已經(jīng)從移位寄存器從端口送出。但是并不說明已經(jīng)被送到RS485總線。從MCU的IO口到RS485總線還需要考慮隔離光耦、電容、RS485芯片的延時(shí)；
-
發(fā)送緩存器空中斷是指騰出了緩存的位置，可以緩存數(shù)據(jù)。此時(shí)，上一個(gè)數(shù)據(jù)可能還在移位寄存器中被緊張有序地按位移出到IO口，此時(shí)把RS485芯片置為接收。還正在移位的數(shù)據(jù)就嗝屁了。
因此
-
一定要搞清楚選用的中斷是發(fā)送完成中斷還是緩存器空的中斷；
-
在發(fā)送中斷中，不能立即切為接收，應(yīng)當(dāng)延時(shí)一段時(shí)間，我現(xiàn)在的做法是不管三七二十一，在發(fā)送中斷中，如果判斷為最后一個(gè)byte，則延時(shí)1.7ms將RS485設(shè)置為接收；
-
不應(yīng)該啟動(dòng)定時(shí)器進(jìn)行延時(shí)，定時(shí)器資源很寶貴，應(yīng)該在100us左右的定時(shí)器中斷中，通過變量計(jì)數(shù)來進(jìn)行1.7ms左右的延時(shí)；
MODBUS從設(shè)備多少時(shí)間會(huì)應(yīng)答
Modbus是問答式的通信，主設(shè)備發(fā)送完數(shù)據(jù)之后，從設(shè)備會(huì)做出響應(yīng)。按照Modbus協(xié)議規(guī)定，從設(shè)備3.5個(gè)字符時(shí)間之后做出響應(yīng)都是合法的。不同的傳感器應(yīng)答響應(yīng)時(shí)間各不相同。 有些差的傳感器可能到幾十ms才響應(yīng)，有些3.5ms左右就立即響應(yīng)了。 有些甚至沒有按照Modbus的協(xié)議出牌，還沒有到3.5ms左右的時(shí)間就響應(yīng)了。 這就要求主設(shè)備在將RS485接收使能之后，立即進(jìn)行接收狀態(tài)。 如果是用串口中斷進(jìn)行接收，則應(yīng)該注意在主程序中是否有關(guān)中斷的操作，關(guān)中斷的操作是否影響接收。 每一個(gè)串口數(shù)據(jù)之間的時(shí)間間隔
Ｍodbus根據(jù)數(shù)據(jù)之間的時(shí)間間隔來判斷一楨消息的結(jié)束，需要保證一楨消息內(nèi)的前后數(shù)據(jù)之間的間隔不超過3.5個(gè)字符。 而數(shù)據(jù)一般在發(fā)送中斷中發(fā)送，有些人為了保證數(shù)據(jù)完整性，保證數(shù)據(jù)訪問的互斥，很喜歡關(guān)中斷來保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。這種做法一不小心就會(huì)使發(fā)送兩個(gè)數(shù)據(jù)的間隔超過3.5個(gè)字符。 特別是當(dāng)波特率比較高時(shí)，更容易出現(xiàn)這種情況。比如，當(dāng)波特率為38400時(shí)，3.5 個(gè)字符僅為850us左右，在發(fā)送串口數(shù)據(jù)的時(shí)間內(nèi)，中斷關(guān)閉850us，Modbus通信就嗝屁了。 如果MCU支持DMA，建議使用DMA+定時(shí)器進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。 作為Modbus從設(shè)備時(shí)，收到數(shù)據(jù)之后，多少時(shí)間應(yīng)答
按照Modbus協(xié)議要求，3.5個(gè)字符之后就可以應(yīng)答。有些Ｍodbus主設(shè)備可以是為了保證實(shí)時(shí)性，對(duì)這個(gè)應(yīng)答時(shí)間要求比較苛刻。比如我們前一段時(shí)間跟西門子的工控屏對(duì)接時(shí)，就碰到過這樣的問題，總線的波特率為19200bps，我們的設(shè)備在收到西門子的命令之后大概在5ms左右做出了應(yīng)答。但是西門子工控屏卻判為錯(cuò)誤。之后，我們將應(yīng)答時(shí)間縮短到2ms左右，與西門子的通信才變得正常。 建議在3.5個(gè)字符之后，立即應(yīng)答。 來源：頭條號(hào)-IT自動(dòng)化交流
原文鏈接：https://www.toutiao.com/i6894161680406675981/
免責(zé)聲明：本文內(nèi)容由21ic獲得授權(quán)后發(fā)布，版權(quán)歸原作者所有，本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。文章僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表本平臺(tái)立場(chǎng)，如有問題，請(qǐng)聯(lián)系我們，謝謝！
下載文檔
