A. 干貨 | 動手寫寫Modbus-RTU協議
ModbusRTU協議的實現可以從以下三個方面進行闡述：物理層、鏈路層和應用層。
物理層： 基礎交互：物理層與控制晶元通過UART和一個GPIO進行交互，是實現ModbusRTU的基礎。
鏈路層： 報文接收：鏈路層主要負責報文接收服務，與物理層之間通過UART通信。 幀完整性判斷：根據Modbus標准，幀間隔至少需3.5個位元組時間，位元組間隔不超過1.5位元組時間。在3.5位元組時間內沒有接收新數據，即可判斷接收到一個完整的幀。 CRC校驗：為確保數據幀的接收，需加上CRC以完成數據幀的接收驗證。 實現細節：對於51單片機，實現過程相對簡單，其他單片機需根據具體情況調整。在接收過程中，檢查每次接收位元組後的間隔時間，超過1.5位元組時間時，丟棄所有位元組並重新開始接收。
應用層： 數據關聯：將用戶應用數據規劃為表格，如使用0x03、0x10命令時，設計數據表來關聯應用數據。例如，設計TemperatureSensorData和DAOutputData結構體用於溫度感測器和DA模擬量輸出的數據處理。 數據表設計：引入枚舉E_IDXS快速存取應用數據表中的條目，應用數據表appDataTable類似於字典，實現快速數據查找與存取。 寄存器表設計：設計Modbus寄存器表結構體，包含地址、索引和數據類型等成員，將Modbus寄存器表與應用數據關聯。 讀寫介面：提供GetDataFromReg和StoreDataToReg兩個讀寫介面，用於Modbus應用層訪問。GetDataFromReg用於從寄存器表中找到對應的應用數據內存地址，並將數據拷貝到緩沖區；StoreDataToReg用於從緩沖區接收報文並查詢寄存器表中的數據索引及數據類型，實現數據搬運。 幀校驗：在應用層處理鏈路層的幀校驗，包括判斷報文接收、檢查報文正確性、CRC16校驗以及驗證請求是否為設備支持的命令和針對該設備的請求。
通過以上三個層次的詳細設計和實現，可以構建一個完整的ModbusRTU協議從設備端系統。