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/*======================================================================================*
* 文件名 :modbus.c
* 描述 :
* 日期 :2019年6月27日16:36:10
* 作者 :trzhongty@163.com
* 修改记录 :
*--------------------------------------------------------------------------------------
* 版本 日期 作者 修改内容
* V0.01 2019年6月27日16:38:07 trzhongty@163.com 1) 初次创建
* v0.02 2019年7月2日01:31:50 trzhongty@163.com 1) 对TxPort、RxPort进行了修改,增加
超时参数,进一步完善了从机超时机制
*=====================================================================================*/
/*======================================== 文件包含 ===================================*/
#include "modbus.h"
/*======================================== 移植相关 ===================================*/
/*======================================== 私有宏定义 ================================*/
/*======================================== 私有类型定义 ==============================*/
/*======================================== 私有函数声明 ===============================*/
/*======================================== 私有变量定义 ===============================*/
/*======================================== 接口变量定义 ===============================*/
/*======================================== 函数定义 ===================================*/
//以下为ModBusRTU CRC校验算法
/* CRC 高位字节值表 */
const uint8_t TblCRCHi[] =
{
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};
/* CRC低位字节值表*/
const uint8_t TblCRCLo[] =
{
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,
0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,
0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,
0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,
0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,
0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,
0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,
0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,
0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,
0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,
0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,
0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,
0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,
0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,
0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,
0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,
0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40
};
//生成的CRC高
static uint16_t CRC16( uint8_t *pMsg, uint8_t DataLen)
{
uint16_t Index; /* CRC循环中的索引 */
uint8_t CRCHi = 0xFF; /* 高CRC字节初始化 */
uint8_t CRCLo = 0xFF; /* 低CRC字节初始化 */
while (DataLen--) /* 传输消息缓冲区 */
{
Index = CRCHi ^ *pMsg++ ; /* 计算CRC */
CRCHi = CRCLo ^ TblCRCHi[Index] ;
CRCLo = TblCRCLo[Index] ;
}
return (((uint16_t)(CRCHi) << 8) | CRCLo);
}
/*************************************************
函数名称:__ModBus_U16BigToSmall
功能描述:将两个字节的字节流大端格式U16转换为小端u16
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: pU16BigData,大端格式两字节首地址,即高字节
输出参数说明:
返回值说明: 小端格式u16
备注:
*************************************************/
uint16_t __ModBus_U16BigToSmall( uint8_t * pU16BigData )
{
return ((( uint16_t )( *pU16BigData )) << 8u ) | (*(pU16BigData + 1));
}
/*************************************************
函数名称:__ModBus_U16SmallToBig
功能描述:将u16小端格式数值 转换为大端格式存储字节流
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: u16SmallData,小端格式数值
输出参数说明: pU16BigData,大端格式字节流首地址,不得为空
返回值说明: 小端格式u16
备注:
*************************************************/
void __ModBus_U16SmallToBig( uint16_t u16SmallData, uint8_t * pU16BigData )
{
if( pU16BigData == NULL )
return;
*pU16BigData = (uint8_t)(u16SmallData >> 8u);
*( ++pU16BigData) = (uint8_t)(u16SmallData);
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_RtuAddCrc
功能描述:在输入字节流中结尾,按照ModBusRTU增加两个CRC字节.
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: uint8_t *pData
输入字节流指针
uint16_t usefulDataLen
字节流中有效数据字节数,字节流实际存储长度应该比该值大2个字节
输出参数说明:
返回值说明:
备注:
*************************************************/
void ModBus_RtuAddCrc( uint8_t *pData, uint16_t usefulDataLen )
{
__ModBus_U16SmallToBig( CRC16( pData, usefulDataLen ), pData + usefulDataLen );
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_CreatErrorAckPack
功能描述:根据消息结构体解析中的errorCode等信息,生成标准异常响应信息字节流返回
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: ModBus_Msg_TypeDef * hModBusMsg,
包含功能码、异常码等信息
ModBus_Type_enum msgType,
消息格式
输出参数说明: uint16_t * packLen
返回字节流的长度
返回值说明: 返回生成的消息字节流指针,需要由接受者自行释放
备注:
*************************************************/
uint8_t * ModBus_CreatErrorAckPack( ModBus_Msg_TypeDef * hModBusMsg, ModBus_Type_enum msgType, uint16_t * packLen)
{
uint8_t *pData = NULL;
switch( msgType )
{
case ModBus_TYPE_RTU:
pData = pvPortMalloc( 5 );
if( NULL == pData )
break;
pData[0] = hModBusMsg->parse.slaveId;
pData[1] = hModBusMsg->parse.funCode | 0x80u;
pData[2] = hModBusMsg->parse.errorCode;
ModBus_RtuAddCrc( pData, 3 );
*packLen = 5;
break;
case ModBus_TYPE_ASCII:
break;
case ModBus_TYPE_TCP:
break;
}
return pData;
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_Parse
功能描述:得到一个完整的ModBus数据帧,输入处理,对数据区有效性进行判断。
无效格式数据将会直接抛弃。格式正确,但是功能码或数据有误的将会进行
异常响应。
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: ModBus_Msg_TypeDef * hModBusMsg
必须包含:packData指向数据内容,packLen数据长度,type数据类型
ModBus_Type_enum msgType
包含信息类型
输出参数说明: hModBusMsg->parse存储解析后的数据
返回值说明: 返回0表示解析成功,非零异常,解析失败,如有失败功能码,将在hModBusMsg->parse.errorCode中
备注:
*************************************************/
int ModBus_Parse( ModBus_Msg_TypeDef * hModBusMsg, ModBus_Type_enum msgType )
{
int result = -1;
uint16_t i;
switch( msgType )
{
case ModBus_TYPE_RTU:
//最小长度判断
if( hModBusMsg->packLen < MODBUS_RTU_PACKLEN_MIN )
break;
//CRC校验
if( 0 != CRC16( hModBusMsg->packData, hModBusMsg->packLen ))
break;
//开始分析
hModBusMsg->parse.slaveId = (hModBusMsg->packData)[0];
hModBusMsg->parse.funCode = (hModBusMsg->packData)[1];
hModBusMsg->parse.dataType = MODBUS_DATA_TPYE_NULL; //数据类型重置为未知
//匹配功能码
switch( hModBusMsg->parse.funCode )
{
case MODBUS_FUN_READ_DISOUT:
hModBusMsg->parse.dataType = MODBUS_DATA_TPYE_DISOUT;
case MODBUS_FUN_READ_DISIN:
if( MODBUS_DATA_TPYE_NULL == hModBusMsg->parse.dataType )
hModBusMsg->parse.dataType = MODBUS_DATA_TPYE_DISIN;
case MODBUS_FUN_READ_HOLD:
if( MODBUS_DATA_TPYE_NULL == hModBusMsg->parse.dataType )
hModBusMsg->parse.dataType = MODBUS_DATA_TPYE_HOLD;
case MODBUS_FUN_READ_INPUT:
if( MODBUS_DATA_TPYE_NULL == hModBusMsg->parse.dataType )
hModBusMsg->parse.dataType = MODBUS_DATA_TPYE_INPUT;
//长度判断
if( MODBUS_RTU_PACKLEN_READ_SIZE != hModBusMsg->packLen )
break;
hModBusMsg->parse.regAddrStart = __ModBus_U16BigToSmall( (hModBusMsg->packData) + 2 );
hModBusMsg->parse.regLen = __ModBus_U16BigToSmall( (hModBusMsg->packData) + 4 );
//离散与寄存器数据宽度不同
if( ( MODBUS_FUN_READ_DISOUT == hModBusMsg->parse.funCode ) || ( MODBUS_FUN_READ_DISIN == hModBusMsg->parse.funCode) )
{
hModBusMsg->parse.byteLen = __ModBus_DisRegLenToByteSize( hModBusMsg->parse.regLen );
}
else
{
hModBusMsg->parse.byteLen = hModBusMsg->parse.regLen * 2u;
}
//创建存储空间
if( hModBusMsg->parse.pValue != NULL )
vPortFree( hModBusMsg->parse.pValue );
hModBusMsg->parse.pValue = pvPortMalloc( hModBusMsg->parse.byteLen );
if( hModBusMsg->parse.pValue == NULL )
break; //待完善
memset( hModBusMsg->parse.pValue, 0, hModBusMsg->parse.byteLen );
result = 0;
break;
case MODBUS_FUN_WRITE_DISOUT:
hModBusMsg->parse.dataType = MODBUS_DATA_TPYE_DISOUT;
case MODBUS_FUN_WRITE_HOLD:
if( MODBUS_DATA_TPYE_NULL == hModBusMsg->parse.dataType )
hModBusMsg->parse.dataType = MODBUS_DATA_TPYE_HOLD;
//长度判断
if( MODBUS_RTU_PACKLEN_READ_SIZE != hModBusMsg->packLen )
break;
//创建数值存储区,长度为2个字节
if( hModBusMsg->parse.pValue != NULL )
vPortFree( hModBusMsg->parse.pValue );
hModBusMsg->parse.pValue = pvPortMalloc( sizeof(uint16_t) );
if( hModBusMsg->parse.pValue == NULL )
break; //待完善
*(hModBusMsg->parse.pValue) = __ModBus_U16BigToSmall( (hModBusMsg->packData) + 4 );
hModBusMsg->parse.regLen = 1;
if( MODBUS_FUN_WRITE_DISOUT == hModBusMsg->parse.funCode ) //对于离散输出型,写入值有限定
{
if( ( *(hModBusMsg->parse.pValue) != MODBUS_DIS_VALUE_ON ) && ( *(hModBusMsg->parse.pValue) != MODBUS_DIS_VALUE_OFF ))
{
hModBusMsg->parse.errorCode = MODBUS_REACK_ERROR_DATA; //数据范围异常响应
break;
}
}
result = 0;
break;
case MODBUS_FUN_WRITE_DISOUT_MORE:
hModBusMsg->parse.dataType = MODBUS_DATA_TPYE_DISOUT;
hModBusMsg->parse.regLen = __ModBus_U16BigToSmall( (hModBusMsg->packData) + 4 );
hModBusMsg->parse.byteLen = (hModBusMsg->packData)[ 6 ];
if( ( hModBusMsg->parse.byteLen != 0 ) ||\
((((int16_t)( hModBusMsg->parse.byteLen )) * 8u) < hModBusMsg->parse.regLen) ||\
((((int16_t)( hModBusMsg->parse.byteLen - 1 )) * 8u) >= hModBusMsg->parse.regLen ))
{
//数据Byte区值,与对应数据长度不对。格式错误,忽视
break;
}
//创建数值存储区,长度为byteLen个字节
if( hModBusMsg->parse.pValue != NULL )
vPortFree( hModBusMsg->parse.pValue );
hModBusMsg->parse.pValue = pvPortMalloc( hModBusMsg->parse.byteLen );
if( hModBusMsg->parse.pValue == NULL )
break; //待完善
memcpy( hModBusMsg->parse.pValue, (hModBusMsg->packData) + 7, hModBusMsg->parse.byteLen );
result = 0;
break;
case MODBUS_FUN_WRITE_HOLD_MORE:
hModBusMsg->parse.dataType = MODBUS_DATA_TPYE_HOLD;
hModBusMsg->parse.regLen = __ModBus_U16BigToSmall( (hModBusMsg->packData) + 4 );
hModBusMsg->parse.byteLen = (hModBusMsg->packData)[ 6 ];
if( ( hModBusMsg->parse.byteLen != 0 ) ||\
( ( hModBusMsg->parse.byteLen ) & 0x01u ) ||\
( ( ( (int16_t)( hModBusMsg->parse.byteLen )) >> 1u) != hModBusMsg->parse.regLen) )
{
//数据Byte区值,与对应数据长度不对。格式错误,忽视
break;
}
//创建数值存储区,长度为byteLen个字节
if( hModBusMsg->parse.pValue != NULL )
vPortFree( hModBusMsg->parse.pValue );
hModBusMsg->parse.pValue = pvPortMalloc( sizeof(uint16_t) * (hModBusMsg->parse.byteLen >> 0x01u) );
if( hModBusMsg->parse.pValue == NULL )
break; //待完善
for( i = 0; i < hModBusMsg->parse.regLen; ++i )
{
((uint16_t *)(hModBusMsg->parse.pValue))[i] = __ModBus_U16BigToSmall( (hModBusMsg->packData) + 7 + 2 * i );
}
result = 0;
break;
default:
hModBusMsg->parse.errorCode = MODBUS_REACK_ERROR_FUN; //不在支持的功能码列表内
break;
}
break;
case ModBus_TYPE_ASCII:
break;
case ModBus_TYPE_TCP:
break;
}
return result;
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_CreateReplyPack
功能描述:当ModBus指令被正常解析、处理之后,通过该函数生成正确的回复数据包,而后进行回复
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: ModBus_Msg_TypeDef * hModBusMsg
必须包含:parse已解析数据,parse.pValue数值等
ModBus_Type_enum msgType
打包信息类型
输出参数说明: uint16_t * packLen
返回字节流的长度
返回值说明: 返回生成的消息字节流指针,需要由接受者自行释放
备注:
*************************************************/
uint8_t *ModBus_CreateReplyPack( ModBus_Msg_TypeDef * hModBusMsg, ModBus_Type_enum msgType, uint16_t *packLen)
{
uint8_t *pack = NULL;
uint16_t i;
*packLen = 0;
switch( msgType )
{
case ModBus_TYPE_RTU:
//匹配功能码
switch( hModBusMsg->parse.funCode )
{
case MODBUS_FUN_READ_DISOUT:
case MODBUS_FUN_READ_DISIN:
case MODBUS_FUN_READ_HOLD:
case MODBUS_FUN_READ_INPUT:
//读取类结构类似
*packLen = 5 + hModBusMsg->parse.byteLen;
pack = pvPortMalloc( *packLen );
if( pack == NULL )
break;
pack[ 0 ] = hModBusMsg->parse.slaveId;
pack[ 1 ] = hModBusMsg->parse.funCode;
pack[ 2 ] = hModBusMsg->parse.byteLen;
if( hModBusMsg->parse.funCode == MODBUS_FUN_READ_DISOUT || hModBusMsg->parse.funCode == MODBUS_FUN_READ_DISIN )
{
memcpy( pack + 3, hModBusMsg->parse.pValue, hModBusMsg->parse.byteLen );
}
else
{
//对于寄存器数据,需要大小端转换
for( i = 0; i < hModBusMsg->parse.byteLen; i += 2)
{
__ModBus_U16SmallToBig( hModBusMsg->parse.pValue[ i >> 1u ], pack + 3 + i );
}
}
ModBus_RtuAddCrc( pack, *packLen - 2 );
break;
case MODBUS_FUN_WRITE_DISOUT:
case MODBUS_FUN_WRITE_HOLD:
//写单个结构体类似
*packLen = 8;
pack = pvPortMalloc( *packLen );
if( pack == NULL )
break;
pack[ 0 ] = hModBusMsg->parse.slaveId;
pack[ 1 ] = hModBusMsg->parse.funCode;
__ModBus_U16SmallToBig( hModBusMsg->parse.regAddrStart , pack + 2 );
__ModBus_U16SmallToBig( *(hModBusMsg->parse.pValue), pack + 4 );
ModBus_RtuAddCrc( pack, *packLen - 2 );
break;
case MODBUS_FUN_WRITE_DISOUT_MORE:
case MODBUS_FUN_WRITE_HOLD_MORE:
//写多个结构类似
*packLen = 8;
pack = pvPortMalloc( *packLen );
if( pack == NULL )
break;
pack[ 0 ] = hModBusMsg->parse.slaveId;
pack[ 1 ] = hModBusMsg->parse.funCode;
__ModBus_U16SmallToBig( hModBusMsg->parse.regAddrStart , pack + 2 );
__ModBus_U16SmallToBig( hModBusMsg->parse.regLen, pack + 4 );
ModBus_RtuAddCrc( pack, *packLen - 2 );
break;
default:
//不在支持的功能码列表内
break;
}
break;
case ModBus_TYPE_ASCII:
break;
case ModBus_TYPE_TCP:
break;
}
return pack;
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_Distribution
功能描述:当modbus数据通过解析之后,调用该函数,进行读写请求分发,根据pSlave中的topicLink
订阅链表进行分发。并统一结果,进行回复
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: ModBus_Slave_TypeDef * hSlave
功能主结构体,包含链表、链表互斥量等信息
ModBus_Msg_TypeDef * hModBusMsg
消息结构体,包含这次消息
输出参数说明: hModBusMsg->parse.errorCode,记录失败时的异常码
返回值说明: 返回0表示成功,非零表示异常
备注://待完善,未完善超时机制
*************************************************/
int ModBus_Distribution( ModBus_Slave_TypeDef * hSlave, ModBus_Msg_TypeDef * hModBusMsg )
{
int result = -1;
uint16_t i, j;
ModBus_TopicLink_TypeDef *pTopicLink;
uint16_t regAddr = hModBusMsg->parse.regAddrStart;
uint16_t regLen = 1;
uint16_t regAddrEnd = hModBusMsg->parse.regAddrStart + hModBusMsg->parse.regLen;
uint16_t byteSize;
uint8_t findTopic = 0;
uint16_t *pValue = NULL;
uint8_t isWrite = 0; //是否为写入指令
uint8_t isDis = 0; //是否为离散寄存器
//先判断读写类型
switch( hModBusMsg->parse.funCode )
{
case MODBUS_FUN_WRITE_DISOUT:
case MODBUS_FUN_WRITE_HOLD:
case MODBUS_FUN_WRITE_DISOUT_MORE:
case MODBUS_FUN_WRITE_HOLD_MORE:
isWrite = 1;
}
//判断读数据是否为离散
switch( hModBusMsg->parse.funCode )
{
case MODBUS_FUN_READ_DISOUT:
case MODBUS_FUN_READ_DISIN:
case MODBUS_FUN_WRITE_DISOUT:
case MODBUS_FUN_WRITE_DISOUT_MORE:
isDis = 1;
}
if( ( xTaskGetTickCount() < hSlave->init.timeOutTick + hModBusMsg->getTimeTick ) &&\
( pdTRUE == xSemaphoreTake( hSlave->topicLinkMutex, hSlave->init.timeOutTick + hModBusMsg->getTimeTick - xTaskGetTickCount())))
{
while( regAddr < regAddrEnd ) //regAddr递增,直至结尾
{
//寻找匹配的数据点
for( pTopicLink = hSlave->pTopicLinkHand, i = 0, findTopic = 0; pTopicLink != NULL ; ++i, pTopicLink = pTopicLink->pPext)
{
if( ( pTopicLink->slaveId == hModBusMsg->parse.slaveId ) &&\
( pTopicLink->dataType == hModBusMsg->parse.dataType ))
{
//从机地址、数据类型匹配之后,进一步匹配地址
switch( pTopicLink->dataMode )
{
case MODBUS_DATA_MODE_ALL:
if( ( pTopicLink->regAddrStart <= regAddr ) &&\
( pTopicLink->regLen + pTopicLink->regAddrStart > regAddr ))
{
//任意模式下,只要有交集,即regAddr在起始和结尾之间
findTopic = 1;
}
break;
case MODBUS_DATA_MODE_STRICT:
if( ( regAddr == hModBusMsg->parse.regAddrStart ) &&\
( pTopicLink->regAddrStart == regAddr ) &&\
( pTopicLink->regLen == hModBusMsg->parse.regLen ))
{
//严格模式下,必须单条指令,完全对应
findTopic = 1;
}
break;
case MODBUS_DATA_MODE_CONTAIN:
if( ( pTopicLink->regAddrStart == regAddr ) &&\
( pTopicLink->regLen + pTopicLink->regAddrStart <= regAddrEnd ))
{
//包含模式下,当前起始地址必须相等,且结尾地址应该小于等于指令范围
findTopic = 1;
}
break;
}
}
if( findTopic )
break; //提前结束循环,已找到匹配订阅
}
if( findTopic )
{
//已找到当前寄存器地址匹配订阅,进行分发调用前准备
//计算实际要用的寄存器长度
if( regAddrEnd >= pTopicLink->regLen + pTopicLink->regAddrStart )
regLen = pTopicLink->regLen + pTopicLink->regAddrStart - regAddr;
else
regLen = regAddrEnd - regAddr;
//准备数据或者数据空间
if( pValue != NULL )
{
vPortFree( pValue );
pValue = NULL;
}
if( isDis )
{
//离散型数据准备
byteSize = __ModBus_DisRegLenToByteSize( regLen );
pValue = pvPortMalloc( byteSize );
if( pValue != NULL )
break; //待完善
memset( pValue, 0, byteSize );
if( isWrite )
{
//将离散值从msg转写到pValue
for( i = 0, j = regAddr - hModBusMsg->parse.regAddrStart; i < regLen ; ++i)
{
if( (((uint8_t *)(hModBusMsg->parse.pValue))[ j / 8u ] >> ( j % 8u)) & 0x01u )
((uint8_t *)(pValue))[ i / 8u ] |= 0x01u << i % 8u;
}
}
}
else
{
//U16类型数据准备
byteSize = regLen * 2u;
pValue = pvPortMalloc( byteSize );
if( pValue == NULL )
break; //待完善
memset( pValue, 0, byteSize );
if( isWrite )
{
//将值从msg转写到pValue
for( i = 0, j = regAddr - hModBusMsg->parse.regAddrStart; i < regLen ; ++i)
{
pValue[ i ] = (hModBusMsg->parse.pValue)[j];
}
}
}
//数据及空间等参数准备就绪,进行调用
if( isWrite )
{
hModBusMsg->parse.errorCode = (pTopicLink->pWriteFun)( pTopicLink, pValue, regAddr, regLen);
}
else
{
hModBusMsg->parse.errorCode = (pTopicLink->pReadFun)( pTopicLink, pValue, regAddr, regLen);
}
if( hModBusMsg->parse.errorCode != MODBUS_REACK_ERROR_NULL )
break;
//调用正常结束
//如果是读取类,应当把数据存储到对应空间中
if( !isWrite )
{
if( isDis )
{
//将离散值从pValue转写到msg
for( i = 0, j = regAddr - hModBusMsg->parse.regAddrStart; i < regLen ; ++i)
{
if( (((uint8_t *)(pValue))[ i / 8u ] >> ( j % 8u)) & 0x01u )
((uint8_t *)(hModBusMsg->parse.pValue))[ j / 8u ] |= 0x01u << i % 8u;
}
}
else
{
//将值从pValue转写到msg
for( i = 0, j = regAddr - hModBusMsg->parse.regAddrStart; i < regLen ; ++i)
{
(hModBusMsg->parse.pValue)[j] = pValue[ i ];
}
}
}
//regAddr递增
regAddr += regLen;
//开始新的订阅匹配搜寻
}
else
{
//查遍所有订阅链表均未发现匹配。
hModBusMsg->parse.errorCode = MODBUS_REACK_ERROR_REG; //寄存器地址错误
break; //退出分发
}
}
if( regAddr >= regAddrEnd ) //地址表已经到达或超过结束,表示正常完成分发
result = 0;
xSemaphoreGive( hSlave->topicLinkMutex);
}
if( pValue != NULL )
{
vPortFree( pValue );
pValue = NULL;
}
return result;
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_FreeTopicLink
功能描述:析构TopicLink链表,包含其后续的链表结构体。
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: ModBus_TopicLink_TypeDef *hTopicLink
需要析构的链表首指针
输出参数说明:
返回值说明:
备注://待完善,并没有多任务安全保护,严禁析构同时进行添加等写入操作
*************************************************/
void ModBus_FreeTopicLink( ModBus_TopicLink_TypeDef *hTopicLink )
{
if( hTopicLink == NULL )
return;
if( hTopicLink->pPext == NULL )
{
vPortFree( hTopicLink );
}
else
{
ModBus_FreeTopicLink( hTopicLink->pPext ); //递归调用析构
}
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_FreeSlave
功能描述:析构Slave结构体,包含内部指针等。
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: ModBus_Slave_TypeDef *hSlave
需要析构的结构体指针
输出参数说明:
返回值说明:
备注://待完善,并没有多任务安全保护,严禁析构同时进行添加等写入操作
*************************************************/
void ModBus_FreeSlave( ModBus_Slave_TypeDef *hSlave )
{
if( hSlave == NULL )
return;
if( hSlave->topicLinkMutex != NULL )
{
vPortFree( hSlave->topicLinkMutex );
hSlave->topicLinkMutex = NULL;
}
if( hSlave->pTopicLinkHand != NULL )
{
ModBus_FreeTopicLink( hSlave->pTopicLinkHand );
hSlave->pTopicLinkHand = NULL;
}
vPortFree( hSlave );
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_SlaveTask
功能描述:管控Modbus数据接收、解析、分发处理、回复的整个流程主任务函数。
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: ModBus_SlaveInit_TypeDef *hSlaveInit
初始化参数
输出参数说明:
返回值说明:
备注://待完善,未完善超时机制
*************************************************/
void ModBus_SlaveTask( ModBus_Slave_TypeDef *hSlave )
{
ModBus_Msg_TypeDef hModBusMsg;
memset( &hModBusMsg, 0, sizeof( hModBusMsg ) );
uint8_t * pReplyData = NULL;
uint16_t replyLen = 0;
while(1)
{
//获取ModBus数据包
hModBusMsg.packData = hSlave->init.fRxPort( &(hModBusMsg.packLen), portMAX_DELAY );
if( hModBusMsg.packData == NULL )
continue;
hModBusMsg.getTimeTick = xTaskGetTickCount();
hModBusMsg.parse.errorCode = MODBUS_REACK_ERROR_NULL;
//调用解析
if( 0 != ModBus_Parse( &hModBusMsg, hSlave->init.msgType ) )
{
if( MODBUS_REACK_ERROR_NULL != hModBusMsg.parse.errorCode )
{
pReplyData = ModBus_CreatErrorAckPack( &hModBusMsg, hSlave->init.msgType, &replyLen);
}
}
else
{
//解析通过。进行分发
if( 0 != ModBus_Distribution( hSlave, &hModBusMsg ))
{
//分发过程中出现异常
if( MODBUS_REACK_ERROR_NULL == hModBusMsg.parse.errorCode )
{
hModBusMsg.parse.errorCode = MODBUS_REACK_ERROR_DAMAGE; //未知的设备故障
}
pReplyData = ModBus_CreatErrorAckPack( &hModBusMsg, hSlave->init.msgType, &replyLen);
}
else
{
//分发成功完成,进行生成响应信息进行回复
pReplyData = ModBus_CreateReplyPack( &hModBusMsg, hSlave->init.msgType, &replyLen);
}
}
if( ( pReplyData != NULL ) &&\
( hSlave->init.timeOutTick + hModBusMsg.getTimeTick > xTaskGetTickCount() ))
{
//进行回复
hSlave->init.fTxPort( pReplyData, replyLen, xTaskGetTickCount() - hModBusMsg.getTimeTick - hSlave->init.timeOutTick);
vPortFree( pReplyData );
pReplyData = NULL;
}
if( hModBusMsg.parse.pValue != NULL )
{
vPortFree( hModBusMsg.parse.pValue );
hModBusMsg.parse.pValue = NULL;
hModBusMsg.parse.byteLen = 0;
}
if( hModBusMsg.packData != NULL )
{
vPortFree( hModBusMsg.packData );
hModBusMsg.packData = NULL;
hModBusMsg.packLen = 0;
}
}
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_CreateSlave
功能描述:创建SlaveTask任务,分配参数。返回主结构指针
调用函数清单: ModBus_SlaveTask
本函数被调来源:
输入参数说明: ModBus_SlaveInit_TypeDef *hSlaveInit
初始化参数
输出参数说明:
返回值说明: ModBus_Slave_TypeDef *hSlave
备注:
*************************************************/
ModBus_Slave_TypeDef * ModBus_CreateSlave( ModBus_SlaveInit_TypeDef *hSlaveInit )
{
ModBus_Slave_TypeDef *hSlave = NULL;
int8_t result = -1;
hSlave = pvPortMalloc( sizeof(ModBus_Slave_TypeDef) );
if( hSlave == NULL )
return hSlave;
do
{
memset( hSlave, 0, sizeof(ModBus_Slave_TypeDef) );
//初始化参数
hSlave->topicLinkMutex = xSemaphoreCreateMutex();
if( hSlave->topicLinkMutex == NULL )
break;
hSlave->pTopicLinkHand = NULL;
hSlave->state = ModBus_STATE_READY;
hSlave->init.msgType = hSlaveInit->msgType;
hSlave->init.fRxPort = hSlaveInit->fRxPort;
hSlave->init.fTxPort = hSlaveInit->fTxPort;
hSlave->init.timeOutTick = hSlaveInit->timeOutTick;
if( pdPASS != xTaskCreate( (void (*)(void *))&ModBus_SlaveTask,
"ModBusSlave",
MODBUS_SLAVETASK_STACK_SIZE,
hSlave,
MODBUS_SLAVETASK_PRIORITY_NUM,
NULL ))
{
break;
}
result = 0;
}while(0);
if( result != 0 )
{
if( hSlave != NULL )
{
ModBus_FreeSlave( hSlave );
hSlave = NULL;
}
}
return hSlave;
}
/*************************************************
函数名称:ModBus_AddTopic
功能描述:对指定SlaveTask任务中,新增数据点订阅链表
调用函数清单:
本函数被调来源:
输入参数说明: ModBus_Slave_TypeDef *hSlave
指定的SlaveTask,包含订阅链表头、订阅链表互斥锁
ModBus_TopicLink_TypeDef *hTopicLink
所需要订阅的数据点信息,不考虑pNext
输出参数说明:
返回值说明:0成功,非零失败
备注://待完善,需要去重确保互斥。
*************************************************/
int ModBus_AddTopic( ModBus_Slave_TypeDef *hSlave, ModBus_TopicLink_TypeDef *hTopicLink )
{
int result = -1;
ModBus_TopicLink_TypeDef *pTopicLinkTmp = NULL;
do
{
if( hSlave == NULL || hTopicLink == NULL || hSlave->topicLinkMutex == NULL)
break;
if( pdTRUE == xSemaphoreTake( hSlave->topicLinkMutex, portMAX_DELAY ) )
{
do
{
pTopicLinkTmp = hSlave->pTopicLinkHand;
if( pTopicLinkTmp != NULL )
{
for( ; pTopicLinkTmp->pPext != NULL ; pTopicLinkTmp = pTopicLinkTmp->pPext)
{
}
pTopicLinkTmp->pPext = pvPortMalloc( sizeof( ModBus_TopicLink_TypeDef ) );
if( pTopicLinkTmp->pPext == NULL )
break;
pTopicLinkTmp = pTopicLinkTmp->pPext;
}
else
{
pTopicLinkTmp = hSlave->pTopicLinkHand = pvPortMalloc( sizeof( ModBus_TopicLink_TypeDef ) );
if( pTopicLinkTmp == NULL )
break;
}
pTopicLinkTmp->pWriteFun = hTopicLink->pWriteFun;
pTopicLinkTmp->pReadFun = hTopicLink->pReadFun;
pTopicLinkTmp->regAddrStart = hTopicLink->regAddrStart;
pTopicLinkTmp->regLen = hTopicLink->regLen;
pTopicLinkTmp->slaveId = hTopicLink->slaveId;
pTopicLinkTmp->dataType = hTopicLink->dataType;
pTopicLinkTmp->dataMode = hTopicLink->dataMode;
pTopicLinkTmp->pPext = NULL;
result = 0;
}while(0);
xSemaphoreGive( hSlave->topicLinkMutex );
}
}while(0);
return result;
}