用DSP实现MODBUS异步串行通信协议的方法

摘要

本发明公开一种用DSP实现MODBUS异步串行通信协议的方法，它是一种基于TI公司TMS320C2000系列DSP芯片的MODBUS异步串行通信协议实现方案。MODBUS协议是OSI模型第7层上的应用层报文传输协议。TI公司的TMS320C2000系列DSP芯片具有多个功能模块，本方案主要使用的有：SCI串行通信接口、CPU定时器、PIE外设中断系统。SCI串行通信接口实现数据链路层的数据收发，CPU定时器用于帧同步处理，PIE外设中断系统是必备的功能。本方案通过软件在DSP上实现了满足MODBUS异步串行通信协议的从站功能，最高波特率可达115200bps，对于如工业控制领域将DSP作为主控制器的设备，可以满足与PC以及触摸屏等的通信需求，达到现场组网的目的。

主权项

一种用DSP实现MODBUS异步串行通信协议的方法，包括：‑通信数据收发方法报文采用RTU帧格式，8个数据位，2个停止位，无奇偶校验位；波特率设置为115200bps；DSP接收报文采用SCI中断方式，使能FIFO及其中断函数，中断等级设置为1，即每一个数据触发接收中断函数，保证接收数据可靠；发送报文采用查询方式，在CPU有空闲时完成发送；CPU定时器0用于主程序运行，采用中断优先级较低的CPU定时器1通过其定时中断函数完成计时功能；‑报文解析方法设计报文解析函数，对标准MODBUS协议的各种不同功能码的报文进行解析，解析函数放在主循环程序中，利用主程序空闲时间进行解析；每个正常报文解析之后，发送相应的响应报文，响应报文放入发送缓冲区，等待系统空闲时发送回主站；每个报文最后以2个字节的CRC结束，该CRC通过对整个报文进行循环冗长检测方法得出，报文接收方以此作为判据来判断接收报文是否正确；所述CRC码先传输低字节，再传输高字节；其特征在于，所述通信数据收发方法的步骤是：将整个串行通信功能划分为空闲态、接收态、控制等待态、接收结束态、发送态、发送结束态；当系统初始化后，串行功能处于空闲状态，此时可以接收也可以发送；在空闲态进入了接收数据中断程序，则标志着一个新的报文帧的开始，状态转换为接收态；在接收状态如果出现了超时状态，则进入控制等待态；在控制等待态进行CRC校验及子节点地址检测，如有误，则标记为帧错误，如正确，则继续等待；等待到出现超时事件，转换为接收结束态，此时如果帧正确，则进行帧解析步骤，如果出现帧错误，则抛弃；之后进入空闲态，一个完整的接收流程完成；在空闲态时，如果发送报文缓冲区达到了发送条件，并且此时系统处于空闲周期，则进入发送状态；发送采用查询方式，在控制周期空闲时间完成，发送完毕后，又进入空闲态，发送流程完成。