[发明专利]用DSP实现MODBUS异步串行通信协议的方法

权利要求书

1.一种用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。

2.如权利要求1所述的用DSP实现MODBUS异步串行通信协议的方法，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t_1.5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t_3.5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。

3.如权利要求1所述的用DSP实现MODBUS异步串行通信协议的方法，其特征在于，所述接收中断函数根据当前所处的状态来进行相应的操作，如果是空闲态，则标志着新的报文的开始，切换至接收状态；如果是接收态，则继续接收；如果是控制等待态，则说明此时已不满足t1.5的要求，此时则要标记帧为错误状态；其他状态不做处理；接收过程中，每接收完一个字符，首先清除当前的字符间隔时间，再启动定时器1，以完成字符间隔时间的检测。

4.如权利要求1所述的用DSP实现MODBUS异步串行通信协议的方法，其特征在于，所述定时中断函数完成字符传递计时以及相应状态之间的转换；如果出现了t1.5事件，且是处于接收态时，则进入控制等待态；如果是发送状态出现的t1.5事件，则不做处理；如果接着又出现了t3.5事件且是控制等待态，则此时表示1个报文接收结束，进入接收结束态；如果出现了t3.5事件且是发送态，则表示1个报文发送结束，进入发送结束态。

5.如权利要求1所述的用DSP实现MODBUS异步串行通信协议的方法，其特征在于，所述报文解析分为两个状态：1、控制等待态，如果是在控制等待态，则此时进行CRC校验和子节点地址检验，其中任何一个出错，都标记为帧错误，此时不会向主站返回任何信息；2、接收结束态，此时首先应停止定时器1，这样可以节约不必要的中断开销；接着就按照不同的功能码进入相应的报文解析程序即可，进入此程序的报文解析程序不论报文对错，都有相应的响应信息返回给主站，此相应信息是填充在发送缓冲区内的，一旦完成报文解析，则相应标志位置位，此时则可以发送数据。

6.如权利要求1所述的用DSP实现MODBUS异步串行通信协议的方法，其特征在于，所述报文发送有三个状态：1、空闲态，如果在空闲态，并且发送缓冲区填充满标志已置位，则进入到发送态；2、发送态，此时首先会计算出整个报文的CRC码，并填充在报文末尾最后两字节，然后进入报文发送阶段，发送完毕后，需要开启定时器1以进入t3.5定时阶段；3、发送结束态，此状态表示t3.5字符时间已添加在报文末尾，标志着完整的一个报文已发送完毕，此时关闭定时器1，并重新进入到空闲态，为以后的操作做好准备。