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Modbus-rtu
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Modbus-rtu/Core/Src/main.c

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Brut Annotations Historique 

  1. /* USER CODE BEGIN Header */

  2. /**

  3.   ******************************************************************************

  4.   * @file           : main.c

  5.   * @brief          : Main program body

  6.   ******************************************************************************

  7.   * @attention

  8.   *

  9.   * Copyright (c) 2026 STMicroelectronics.

  10.   * All rights reserved.

  11.   *

  12.   * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file

  13.   * in the root directory of this software component.

  14.   * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.

  15.   *

  16.   ******************************************************************************

  17.   */

  18. /* USER CODE END Header */

  19. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/

  20. #include "main.h"

  21. #include "usb_device.h"

  22. 

  23. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/

  24. /* USER CODE BEGIN Includes */

  25. /* uC/OS-II的公开接口、任务类型和配置宏都由此头文件提供。 */

  26. #include "ucos_ii.h"

  27. #include "modbus_rtu_slave.h"

  28. /* USER CODE END Includes */

  29. 

  30. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/

  31. /* USER CODE BEGIN PTD */

  32. 

  33. /* USER CODE END PTD */

  34. 

  35. /* Private define ------------------------------------------------------------*/

  36. /* USER CODE BEGIN PD */

  37. 

  38. /* USER CODE END PD */

  39. 

  40. /* Private macro -------------------------------------------------------------*/

  41. /* USER CODE BEGIN PM */

  42. 

  43. /* USER CODE END PM */

  44. 

  45. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/

  46. UART_HandleTypeDef huart1;

  47. DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;

  48. DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_tx;

  49. 

  50. /* USER CODE BEGIN PV */

  51. /*

  52.  * 每个任务必须拥有独立栈空间。

  53.  * OS_STK在本工程中为32位，因此256个OS_STK占用1024字节RAM。

  54.  * Cortex-M栈从高地址向低地址增长，创建任务时要把数组末元素作为栈顶传入。

  55.  */

  56. static OS_STK AppTaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE];

  57. /* USER CODE END PV */

  58. 

  59. /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

  60. void SystemClock_Config(void);

  61. static void MX_GPIO_Init(void);

  62. static void MX_DMA_Init(void);

  63. static void MX_USART1_UART_Init(void);

  64. /* USER CODE BEGIN PFP */

  65. static void AppTaskStart(void *p_arg);

  66. 

  67. 

  68. 

  69. /* USER CODE END PFP */

  70. 

  71. /* Private user code ---------------------------------------------------------*/

  72. /* USER CODE BEGIN 0 */

  73. 

  74. /*

  75.  * uC/OS-II任务函数的固定形式是 void Task(void *p_arg)。

  76.  * 任务通常包含一个永久循环；需要等待时应调用OS延时或等待内核对象，

  77.  * 让出CPU给其他就绪任务，而不是在任务里忙等待。

  78.  */

  79. static void AppTaskStart(void *p_arg)

  80. {

  81.   /* 当前没有给任务传递参数，显式转换可避免编译器产生未使用警告。 */

  82.   (void)p_arg;

  83. 

  84.   /*

  85.    * F4作为Modbus RTU从站，触摸屏作为主站。

  86.    * 初始化函数会立即启动USART1的DMA空闲接收。

  87.    */

  88.   ModbusSlaveInit(&huart1, MODBUS_SLAVE_DEFAULT_ADDRESS);

  89.   while (1)

  90.   {

  91.     /*

  92.      * 维护几个供触摸屏首次联调读取的保持寄存器：

  93.      * 4x地址0：器件标识0xF407；

  94.      * 4x地址1：系统运行秒数；

  95.      * 4x地址2：收到的有效Modbus帧数；

  96.      * 4x地址10：触摸屏读写测试值，由协议层保存。

  97.      */

  98.     (void)ModbusSlaveSetHoldingRegister(

  99.       HMI_REG_UPTIME_SECONDS,

  100.       (uint16_t)(OSTimeGet() / OS_TICKS_PER_SEC));

  101.     (void)ModbusSlaveSetHoldingRegister(

  102.       HMI_REG_RX_FRAME_COUNT,

  103.       (uint16_t)ModbusSlaveStatistics.validFrameCount);

  104. 

  105.     /*

  106.      * 协议解析和应答在任务上下文完成，中断只接收一帧并设置标志。

  107.      * 每1ms轮询一次，不在串口中断中执行耗时的CRC和寄存器操作。

  108.      */

  109.     ModbusSlavePoll();

  110.     OSTimeDly(1U);

  111.   }

  112. }

  113. 

  114. 

  115. /* USER CODE END 0 */

  116. 

  117. /**

  118.   * @brief  The application entry point.

  119.   * @retval int

  120.   */

  121. int main(void)

  122. {

  123. 

  124.   /* USER CODE BEGIN 1 */

  125. 

  126.   /* USER CODE END 1 */

  127. 

  128.   /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  129. 

  130.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

  131.   HAL_Init();

  132. 

  133.   /* USER CODE BEGIN Init */

  134. 

  135.   /* USER CODE END Init */

  136. 

  137.   /* Configure the system clock */

  138.   SystemClock_Config();

  139. 

  140.   /* USER CODE BEGIN SysInit */

  141. 

  142.   /* USER CODE END SysInit */

  143. 

  144.   /* Initialize all configured peripherals */

  145.   MX_GPIO_Init();

  146.   MX_DMA_Init();

  147.   MX_USB_DEVICE_Init();

  148.   MX_USART1_UART_Init();

  149.   /* USER CODE BEGIN 2 */

  150.   /* uC/OS-II接口通常用返回错误码的方式报告执行结果。 */

  151.   INT8U os_err;

  152. 

  153.   /*

  154.    * 初始化内核的任务表、就绪表、事件控制块等内部数据。

  155.    * OSInit()只完成初始化，此时任务调度尚未开始。

  156.    */

  157.   OSInit();

  158. 

  159.   /*

  160.    * 创建应用启动任务，各参数依次为：

  161.    * 1. 任务入口函数；

  162.    * 2. 传给任务的参数（当前不需要，所以为0）；

  163.    * 3. 初始栈顶地址；

  164.    * 4. 任务优先级，数值越小优先级越高；

  165.    * 5. 任务ID，本工程暂时与优先级取相同值；

  166.    * 6. 栈底地址；

  167.    * 7. 栈容量，单位是OS_STK元素而不是字节；

  168.    * 8. 用户扩展指针（当前不用）；

  169.    * 9. 创建选项：允许栈检查并在创建时清零任务栈。

  170.    */

  171.   os_err = OSTaskCreateExt(AppTaskStart,

  172.                           0,

  173.                           &AppTaskStartStk[APP_TASK_START_STK_SIZE - 1u],

  174.                           APP_TASK_START_PRIO,

  175.                           APP_TASK_START_PRIO,

  176.                           &AppTaskStartStk[0],

  177.                           APP_TASK_START_STK_SIZE,

  178.                           0,

  179.                           (OS_TASK_OPT_STK_CHK |

  180.                           OS_TASK_OPT_STK_CLR));

  181. 

  182.   if (os_err != OS_ERR_NONE)

  183.   {

  184.     Error_Handler();

  185.   }

  186. 

  187.   /*

  188.    * 启动抢占式调度，内核会运行当前最高优先级的就绪任务。

  189.    * OSStart()成功后不会返回，后面的裸机while循环不会再被执行。

  190.    */

  191.   OSStart();

  192.   /* USER CODE END 2 */

  193. 

  194.   /* Infinite loop */

  195.   /* USER CODE BEGIN WHILE */

  196.   while (1)

  197.   {

  198.     /* USER CODE END WHILE */

  199. 

  200.     /* USER CODE BEGIN 3 */

  201. 

  202.   }

  203.   /* USER CODE END 3 */

  204. }

  205. 

  206. /**

  207.   * @brief System Clock Configuration

  208.   * @retval None

  209.   */

  210. void SystemClock_Config(void)

  211. {

  212.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};

  213.   RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  214. 

  215.   /** Configure the main internal regulator output voltage

  216.   */

  217.   __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();

  218.   __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);

  219. 

  220.   /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters

  221.   * in the RCC_OscInitTypeDef structure.

  222.   */

  223.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;

  224.   RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;

  225.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;

  226.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;

  227.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 12;

  228.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 336;

  229.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;

  230.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 7;

  231.   if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)

  232.   {

  233.     Error_Handler();

  234.   }

  235. 

  236.   /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks

  237.   */

  238.   RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK

  239.                               |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;

  240.   RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;

  241.   RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;

  242.   RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;

  243.   RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;

  244. 

  245.   if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK)

  246.   {

  247.     Error_Handler();

  248.   }

  249. 

  250.   /** Enables the Clock Security System

  251.   */

  252.   HAL_RCC_EnableCSS();

  253. }

  254. 

  255. /**

  256.   * @brief USART1 Initialization Function

  257.   * @param None

  258.   * @retval None

  259.   */

  260. static void MX_USART1_UART_Init(void)

  261. {

  262. 

  263.   /* USER CODE BEGIN USART1_Init 0 */

  264. 

  265.   /* USER CODE END USART1_Init 0 */

  266. 

  267.   /* USER CODE BEGIN USART1_Init 1 */

  268. 

  269.   /* USER CODE END USART1_Init 1 */

  270.   huart1.Instance = USART1;

  271.   huart1.Init.BaudRate = 115200;

  272.   huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_9B;

  273.   huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;

  274.   huart1.Init.Parity = UART_PARITY_EVEN;

  275.   huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;

  276.   huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;

  277.   huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;

  278.   if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK)

  279.   {

  280.     Error_Handler();

  281.   }

  282.   /* USER CODE BEGIN USART1_Init 2 */

  283. 

  284.   /* USER CODE END USART1_Init 2 */

  285. 

  286. }

  287. 

  288. /**

  289.   * Enable DMA controller clock

  290.   */

  291. static void MX_DMA_Init(void)

  292. {

  293. 

  294.   /* DMA controller clock enable */

  295.   __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();

  296. 

  297.   /* DMA interrupt init */

  298.   /* DMA2_Stream2_IRQn interrupt configuration */

  299.   HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream2_IRQn, 5, 0);

  300.   HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream2_IRQn);

  301.   /* DMA2_Stream7_IRQn interrupt configuration */

  302.   HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream7_IRQn, 5, 0);

  303.   HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream7_IRQn);

  304. 

  305. }

  306. 

  307. /**

  308.   * @brief GPIO Initialization Function

  309.   * @param None

  310.   * @retval None

  311.   */

  312. static void MX_GPIO_Init(void)

  313. {

  314.   /* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_1 */

  315. 

  316.   /* USER CODE END MX_GPIO_Init_1 */

  317. 

  318.   /* GPIO Ports Clock Enable */

  319.   __HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();

  320.   __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

  321. 

  322.   /* USER CODE BEGIN MX_GPIO_Init_2 */

  323. 

  324.   /* USER CODE END MX_GPIO_Init_2 */

  325. }

  326. 

  327. /* USER CODE BEGIN 4 */

  328. 

  329. void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)

  330. {

  331.   if (huart->Instance == USART1)

  332.   {

  333.     /* 应答发送完成后，协议模块重新启动DMA接收。 */

  334.     ModbusSlaveOnTxComplete(huart);

  335.   }

  336. }

  337. 

  338. void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)

  339. {

  340.   if (huart->Instance == USART1)

  341.   {

  342.     /*

  343.      * DMA遇到串口空闲事件后进入这里。

  344.      * 仅复制帧并重启DMA，协议解析由AppTaskStart任务完成。

  345.      */

  346.     ModbusSlaveOnRxEvent(huart, Size);

  347.   }

  348. }

  349. 

  350. void HAL_UART_ErrorCallback(UART_HandleTypeDef *huart)

  351. {

  352.   if (huart->Instance == USART1)

  353.   {

  354.     /* 溢出、噪声、帧错误等异常后恢复USART1 DMA接收。 */

  355.     ModbusSlaveOnUartError(huart);

  356.   }

  357. }

  358. 

  359. /* USER CODE END 4 */

  360. 

  361. /**

  362.   * @brief  This function is executed in case of error occurrence.

  363.   * @retval None

  364.   */

  365. void Error_Handler(void)

  366. {

  367.   /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */

  368.   /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */

  369.   __disable_irq();

  370.   while (1)

  371.   {

  372.   }

  373.   /* USER CODE END Error_Handler_Debug */

  374. }

  375. #ifdef USE_FULL_ASSERT

  376. /**

  377.   * @brief  Reports the name of the source file and the source line number

  378.   *         where the assert_param error has occurred.

  379.   * @param  file: pointer to the source file name

  380.   * @param  line: assert_param error line source number

  381.   * @retval None

  382.   */

  383. void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)

  384. {

  385.   /* USER CODE BEGIN 6 */

  386.   /* User can add his own implementation to report the file name and line number,

  387.      ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */

  388.   /* USER CODE END 6 */

  389. }

  390. #endif /* USE_FULL_ASSERT */