前情提要
在自己的开发板上移植了野火的modbus主机程序并尝试使用。
问题背景
我使用STM32显示板作为Modbus主机连接电脑，并在电脑上运行Modbus Slave软件。测试中发现，读取保持寄存器和输入寄存器均失败，但写入操作正常。Modbus Slave可以正确接收到请求帧：
这说明主机发出的命令没有问题。然而，在我的代码中，用于存储保持寄存器的数组 usMRegHoldBuf[][]始终为0，未能更新。进一步排查发现，程序并未进入回调函数 eMBMasterRegHoldingCB(UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs, eMBRegisterMode eMode)。
已经解决了接收中断不触发的问题。在使用FreeModbus库进行通信时，发现从机返回的数据CRC校验失败，导致数据解析异常。
CRC校验失败
问题现象
在mb_m.c文件的eMBErrorCode eMBMasterPoll( void )中的分支添加解析结果的测试，结果显示parse_success_count一直为0，parse_fail_count递增，排查原因是CRC校验失败，导致解析失败。
case EV_MASTER_FRAME_RECEIVED:
eStatus = peMBMasterFrameReceiveCur( &ucRcvAddress, &ucMBFrame, &usLength );
/* 测试：记录解析结果 */
extern volatile uint32_t parse_success_count, parse_fail_count;
if(eStatus == MB_ENOERR) {
parse_success_count++;
} else {
parse_fail_count++;
}
/* Check if the frame is for us. If not ,send an error process event. */
if ( ( eStatus == MB_ENOERR ) && ( ucRcvAddress == ucMBMasterGetDestAddress() ) )
{
( void ) xMBMasterPortEventPost( EV_MASTER_EXECUTE );
}
else
{
vMBMasterSetErrorType(EV_ERROR_RECEIVE_DATA);
( void ) xMBMasterPortEventPost( EV_MASTER_ERROR_PROCESS );
}
break;
原始问题数据
- 主机发送:
01 03 00 01 00 04 15 C9 - 从机返回:
01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 73 55（实际接收） - 期望返回:
01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 73 D5
问题分析
1. CRC校验算法验证
使用Modbus CRC16算法对接收到的数据进行校验：
// Modbus CRC16计算函数
USHORT usMBCRC16(UCHAR * pucFrame, USHORT usLen)
{
UCHAR ucCRCHi = 0xFF;
UCHAR ucCRCLo = 0xFF;
int iIndex;
while(usLen--)
{
iIndex = ucCRCLo ^ *(pucFrame++);
ucCRCLo = (UCHAR)(ucCRCHi ^ aucCRCHi[iIndex]);
ucCRCHi = aucCRCLo[iIndex];
}
return (USHORT)(ucCRCHi << 8 | ucCRCLo);
}
2. 手动计算验证
对从机返回的数据进行计算：
- 数据部分:
01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05(11字节) - 接收CRC:
73 55 - 计算CRC:
73 D5
发现差异: 最后一个字节应为 D5 但实际接收为 55
问题解决思路
通过检查代码配置，发现串口校验位不匹配：
- ModbusSlave工具配置:
115200-8-E-1(偶校验) - 代码中配置:
UART_PARITY_NONE(无校验)
// 原错误配置
#define MB_MASTER_USART_PARITY UART_PARITY_NONE
// 正确配置应为
#define MB_MASTER_USART_PARITY UART_PARITY_EVEN
问题解决
根本原因
校验位不匹配导致数据接收错误
虽然官方给的文档中说串口配置是无校验位
实际程序中的串口定义也是无校验位
)
但是主函数中，设置的是偶校验
)
而串口的数据位配置的是8位，这就导致了数据接收错误
解决方式1
修改校验位设置为
MB_PAR_NONE, /*!< No parity. */
/* FreeModbus主机初始化 */
eMBMasterInit(MB_RTU, MB_MASTER_USARTx, MB_MASTER_USART_BAUDRATE, MB_PAR_NONE);
解决方式2
修改usart.c里MX_USART2_UART_Init的工作模式配置，让它根据选择的校验模式自行判断应该配置成多少位。
/**
* @brief DEBUG_USART GPIO 配置,工作模式配置。115200 8-N-1
* @param 无
* @retval 无
*/
void MX_USART2_UART_Init(uint8_t ucPORT, uint32_t ulBaudRate, uint8_t eParity)
{
if(ucPORT != 2) //必须设置为串口2
return ;
huart2.Instance = DEBUG_USART;
huart2.Init.BaudRate = ulBaudRate;
huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
huart2.Init.Parity = eParity;
/* 根据校验位设置数据位长度 */
if(eParity == UART_PARITY_NONE) {
huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
} else {
huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_9B;
}
huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK)
{
while(1);
}
}
重新编译测试
修改后重新编译程序，测试结果：
- ✅ 接收数据正确:
01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 73 D5 - ✅ CRC校验通过
- ✅ 数据解析正常