A. 干货 | 动手写写Modbus-RTU协议
ModbusRTU协议的实现可以从以下三个方面进行阐述：物理层、链路层和应用层。
物理层： 基础交互：物理层与控制芯片通过UART和一个GPIO进行交互，是实现ModbusRTU的基础。
链路层： 报文接收：链路层主要负责报文接收服务，与物理层之间通过UART通信。 帧完整性判断：根据Modbus标准，帧间隔至少需3.5个字节时间，字节间隔不超过1.5字节时间。在3.5字节时间内没有接收新数据，即可判断接收到一个完整的帧。 CRC校验：为确保数据帧的接收，需加上CRC以完成数据帧的接收验证。 实现细节：对于51单片机，实现过程相对简单，其他单片机需根据具体情况调整。在接收过程中，检查每次接收字节后的间隔时间，超过1.5字节时间时，丢弃所有字节并重新开始接收。
应用层： 数据关联：将用户应用数据规划为表格，如使用0x03、0x10命令时，设计数据表来关联应用数据。例如，设计TemperatureSensorData和DAOutputData结构体用于温度传感器和DA模拟量输出的数据处理。 数据表设计：引入枚举E_IDXS快速存取应用数据表中的条目，应用数据表appDataTable类似于字典，实现快速数据查找与存取。 寄存器表设计：设计Modbus寄存器表结构体，包含地址、索引和数据类型等成员，将Modbus寄存器表与应用数据关联。 读写接口：提供GetDataFromReg和StoreDataToReg两个读写接口，用于Modbus应用层访问。GetDataFromReg用于从寄存器表中找到对应的应用数据内存地址，并将数据拷贝到缓冲区；StoreDataToReg用于从缓冲区接收报文并查询寄存器表中的数据索引及数据类型，实现数据搬运。 帧校验：在应用层处理链路层的帧校验，包括判断报文接收、检查报文正确性、CRC16校验以及验证请求是否为设备支持的命令和针对该设备的请求。
通过以上三个层次的详细设计和实现，可以构建一个完整的ModbusRTU协议从设备端系统。