TricycleCentralControlMotherboard/si/centralCtrSys.si4project/Backup/comm_car_485(4751).c

#include "comm_car_485.h"

//-------------参数定义
rs485RecDate s_rs485RecDate;
rs485SendDate s_rs485SendDate;

/**
 * @brief       计算Modbus RTU消息的CRC校验码
 * @param       ptr: 数据首地址
 * @param       len: 数据长度
 * @return       
 */
uint16_t modbusCRC(uint8_t *buf, int len) {
    uint16_t crc = 0xFFFF;
    for (int pos = 0; pos < len; pos++) {
        crc ^= (uint16_t)buf[pos]; // XOR byte into CRC

        for (int i = 8; i != 0; i--) { // 循环8次
            if ((crc & 0x0001) != 0) { // 如果低位为1
                crc >>= 1; // 右移一位
                crc ^= 0xA001; // 与多项式码进行XOR
            } else {
                crc >>= 1; // 仅仅右移一位
            }
        }
    }
    return crc;
}

void modbus_recDate(void){
	HAL_UART_Receive_DMA(&huart2, (uint8_t*)g_usart2_rx_buf, USART2_REC_LEN); //设置接收缓冲区
}


/**
 * @brief       485发送函数
 * @param       data: 发送的数据
 * @param       dataLen: 发送的数据长度
 * @note       
 * @retval      无
 */
void modbus_sendDate(uint8_t data[], uint32_t dataLen){
	//等待发送状态OK
    while(HAL_DMA_GetState(&hdma_usart2_tx) == HAL_DMA_STATE_BUSY) osDelay(1);
    //发送数据
    HAL_UART_Transmit_DMA(&huart2, (uint8_t*)data, dataLen);
	// 接收使能
	modbus_recDate();
}

// 构造Modbus RTU请求函数 03 功能码
void modbus_read_holding_registers(uint8_t slave_id, uint16_t start_address, uint16_t num_of_registers) {
    // 请求数据包的长度为 8 个字节
    uint8_t request[8];

    // 设置从设备地址
    request[0] = slave_id;

    // 设置功能码，03 功能码用于读取保持寄存器
    request[1] = 0x03;

    // 设置寄存器起始地址
    request[2] = (start_address >> 8) & 0xFF; // 寄存器起始地址的高字节
    request[3] = start_address & 0xFF;        // 寄存器起始地址的低字节

    // 设置读取寄存器的数量
    request[4] = (num_of_registers >> 8) & 0xFF; // 要读取的寄存器数量的高字节
    request[5] = num_of_registers & 0xFF;        // 要读取的寄存器

	// 计算CRC
    uint16_t crc = modbusCRC(request, 6);
    request[6] = crc & 0xFF; // CRC低位
    request[7] = crc >> 8; // CRC高位

	// 发送请求
	rs485_sendDate(request, 8);

}

// 构建Modbus 10功能码（写多个寄存器）请求帧
// 注意：调用此函数时需要确保`request`数组有足够的空间来存放整个请求帧，此空间应大于或等于 9 + 2 * numRegisters 字节。
void modbus_write_holding_registers(uint8_t slaveID, uint16_t startAddress, uint16_t numRegisters, uint16_t *values) {
	uint8_t request[256] = {0}; // 确保有足够的空间
	uint16_t requestSize = 0;

	int i;
    request[0] = slaveID; // 从设备地址
    request[1] = 0x10; // 功能码（写多个寄存器）
    request[2] = startAddress >> 8; // 起始地址高位
    request[3] = startAddress & 0xFF; // 起始地址低位
    request[4] = numRegisters >> 8; // 寄存器数量高位
    request[5] = numRegisters & 0xFF; // 寄存器数量低位
    request[6] = numRegisters * 2; // 字节计数（每个寄存器2字节）

    // 循环设置寄存器的值
    for (i = 0; i < numRegisters; i++) {
        request[7 + 2*i] = values[i] >> 8; // 寄存器值高字节
        request[8 + 2*i] = values[i] & 0xFF; // 寄存器值低字节
    }

    // 计算整个请求帧的大小
    requestSize = 7 + 2 * numRegisters;

    // 计算CRC
    uint16_t crc = modbusCRC(request, *requestSize);
    request[requestSize] = crc & 0xFF; // CRC低位
    request[requestSize + 1] = crc >> 8; // CRC高位

    // 更新请求帧大小以包含CRC
    requestSize += 2;

	// 发送请求
	rs485_sendDate(request, requestSize);
}

// 验证Modbus RTU消息的CRC校验码
int checkModbusCRC(uint8_t *response, uint16_t responseSize) {
    if (responseSize < 4) return -1; // 不够长，无法包含CRC

    uint16_t receivedCRC = response[responseSize - 2] | response[responseSize - 1] << 8;
    uint16_t calculatedCRC = modbusCRC(response, responseSize - 2);

    return (receivedCRC == calculatedCRC) ? 0 : -1;
}


// 解析Modbus 03功能码的响应，并带有错误处理和完整性校验
int parseModbus03Response(uint8_t *response, uint16_t responseSize) {
    // 最小长度检查
    if (responseSize < 5 || response[1] != 0x03) {
        printf("Response too short or function code mismatch!\n");
        return -1;
    }

    // 解析响应数据
    uint8_t byteCount = response[2];
    if (responseSize != (3 + byteCount + 2)) {
        printf("Byte count mismatch!\n");
        return -1;
    }

    // 打印结果
    printf("Register Values:\n");
    for (int i = 0; i < byteCount / 2; i++) {
        uint16_t regValue = response[3 + i * 2] << 8 | response[4 + i * 2];
        printf("Register %d: %d (0x%X)\n", i, regValue, regValue);
    }

    return 0; // 成功
}

// 解析Modbus 10功能码的响应，并带有错误处理和完整性校验
int parseModbus10Response(uint8_t *response, uint16_t responseSize) {
    // 最小长度检查
    if (responseSize != 8 || response[1] != 0x10) {
        printf("Response length mismatch or function code mismatch!\n");
        return -1;
    }

    // 解析响应数据
    uint16_t startAddress = response[2] << 8 | response[3];
    uint16_t numRegisters = response[4] << 8 | response[5];

    // 打印结果
    printf("Written to start address: %d, number of registers: %d\n", startAddress, numRegisters);

    return 0; // 成功
}




/**
 * @brief       485接收分析函数
 * @param       response: 接收到的数据
 * @note       
 * @retval      无
 */
void parseModbusResponse(uint8_t *response, uint16_t responseSize){
	uint8_t fun_Code = 0;

	// 检查CRC
    if (checkModbusCRC(response, responseSize) != 0) {
        printf("CRC check failed!\n");
        return -1;
    }

	// 确认功能码
	fun_Code = response[1];

	/* 尝试获取互斥量，等待无限长时间 */
	if(osMutexAcquire(mutex_rs485RecDateHandle, osWaitForever) == osOK){

		// 数据解析
		switch(fun_Code){
			case 0x03:
				parseModbus03Response(response, responseSize);
				break;
			case 0x10:
				parseModbus10Response(response, responseSize);
				break;
			default:
				break;
		}
		/* 访问完成，释放互斥量 */
		osMutexRelease(mutex_rs485RecDateHandle);
	}
	
}

/**
 * @brief       轮询发送接收
 * @note       	1s请求一次
 * @retval      无
 */
void rs485_poll_sendReceive(void){

	// 读寄存器数据
	modbus_read_holding_registers(0x01, 0x00, 13);
}