烟感参考源码，基于stm32f103

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开发环境： 硬件（核心板芯片：STM32F103ZET6；开发板：100ask_STM32F103_V12；扩展板：ESP8266模块、OLED屏幕、风扇；） 软件：基于FreeRTOS+HAL库 开发工具：MDK5、STM32CubeMX 实现功能：开发板通过wifi连接云端服务器，用户通过微信小程序向云端服务器发送指令，入网后的开发板根据云端接收到的指令控制LED灯、风扇等设备。

在本文中，我们将深入探讨如何在STM32F102ZET6微控制器上移植FreeModbus库，以便利用USART3接口进行RS485通信。STM32F102ZET6是意法半导体（STMicroelectronics）推出的基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，它具有丰富的外设接口，如USART，非常适合于工业通信协议的实现。 FreeModbus是一个开源的、符合Modbus协议的库，它支持主站和从站模式，可广泛应用于不同平台的Modbus通信。Modbus是一种通用的工业通信协议，用于连接PLC（可编程逻辑控制器）、HMI（人机界面）和其他自动化设备。通过RS485接口，FreeModbus可以在长距离和多设备之间实现可靠的串行通信。 在STM32F102ZET6上移植FreeModbus，我们需要完成以下几个步骤： 1. **环境准备**：确保已安装STM32CubeIDE或类似的开发环境，如Keil uVision或GCC编译器。下载FreeModbus库并将其导入项目。 2. **配置USART3**：在STM32CubeMX中配置USART3，设置波特率、数据位、停止位和校验位，以匹配Modbus通信参数。同时，启用USART3的时钟，并将其引脚映射到适当的GPIO端口，如PA2（TX）和PA3（RX），以支持RS485通信。 3. **RS485硬件接口**：RS485通常需要一个差分驱动器，如MAX485，用于长距离传输。连接MAX485的RO和DI到STM32的TX引脚，RI和DO到RX引脚。DE和RE引脚需要通过GPIO控制，以切换RS485网络的发送和接收状态。 4. **FreeModbus配置**：根据应用需求配置FreeModbus库，例如选择主站或从站模式，设置寄存器映射等。同时，需要提供与USART3相关的函数，如读写数据的回调函数，以使FreeModbus库能够通过USART3接口进行通信。 5. **中断和定时器**：FreeModbus通常依赖中断来处理接收到的数据。设置USART3的中断，并关联适当的中断服务程序。同时，可能需要一个定时器来管理超时和心跳。 6. **初始化和任务调度**：在主循环中初始化FreeModbus和USART3，然后设置RTOS（实时操作系统）任务或定时器事件来定期调用FreeModbus的任务处理函数，如`modbus_task()`。 7. **错误处理**：在通信过程中，需要处理可能出现的错误，如CRC错误、超时、帧格式错误等。FreeModbus库提供了相应的错误处理机制，需要根据实际情况进行适配。 8. **测试和调试**：通过串口终端工具或实际硬件设备进行通信测试，验证读写寄存器等功能是否正常。在调试过程中，确保正确设置波特率和校验方式，检查RS485收发切换是否正常。 通过以上步骤，我们可以在STM32F102ZET6上成功移植并运行FreeModbus库，利用USART3接口进行RS485通信。这个过程不仅适用于STM32F102ZET6，还可以扩展到其他STM32系列微控制器，只需对应调整外设配置即可。在实际应用中，这样的实现可以大大提高系统的兼容性和可扩展性，满足不同工业环境的需求。

,HAL_UART_Receive最容易丢数据了,可以考虑用中断来实现,但是HAL_UART_Receive_IT还不能直接用,容易数据丢失,实际工作中不会这样用,本文介绍STM32F103 HAL库函数使用并指出问题，下一篇再解释解决方案:加入环形缓冲区. 主要是两个函数的调用和实现.HAL_UART_Receive_IT和HAL_UART_RxCpltCallback(huart) 在嵌入式系统开发领域中，STM32微控制器因其高性能、低功耗特性而被广泛应用。特别是STM32F103系列，它属于Cortex-M3内核，拥有丰富的外设接口和灵活的配置选项，使其成为许多工业级应用的首选。在这些应用中，串行通信是非常重要的一部分，而UART（通用异步收发传输器）是实现串行通信的常用方式。 HAL（硬件抽象层）是ST官方提供的库，旨在为开发者提供一种更简单的编程模型，通过封装底层硬件细节，让开发者能更专注于业务逻辑的实现。然而，在使用HAL库的UART接收功能时，特别是使用中断方式接收数据时，开发者可能会遇到数据丢失的问题。这通常是因为中断服务程序（ISR）的执行时间超过了预期，或者因为接收缓冲区处理不当导致的。 在STM32F103-HAL-UART-Receive-IT这篇文章中，作者首先指出了HAL_UART_Receive函数在使用中断方式接收数据时的潜在问题。HAL_UART_Receive是一个轮询方式的接收函数，它会阻塞CPU直到接收到指定数量的字节。这种方式在数据量小或者对实时性要求不高的场景下是可行的，但若数据量大或者需要处理其他实时任务，则会导致效率低下甚至任务阻塞。而中断方式接收可以解决这一问题，因为它允许CPU在数据接收过程中去执行其他任务，只有在数据接收完毕后才进行处理，理论上可以提高系统的实时性和效率。 然而，在实际应用中，仅仅使用HAL库提供的HAL_UART_Receive_IT函数并不能完全解决问题。HAL_UART_Receive_IT函数会启动UART接收中断，但数据接收的过程和完整性还需要开发者自己管理。如果在接收中断中处理不当，比如数据量超过了缓冲区大小，或者在处理中断时耗时过长，都可能导致数据丢失。 文章进一步指出，为了更可靠地使用中断接收数据，可以引入环形缓冲区（Ring Buffer）。环形缓冲区是一种先进先出的数据结构，它可以有效地管理接收到的数据，防止因处理不当导致的数据溢出。环形缓冲区的优点在于它可以自动处理数据的写入和读取，无需CPU频繁干预，大大减轻了CPU的负担，并且能够在数据接收过程中保持较高的数据完整性。 在使用环形缓冲区时，需要正确实现两个主要函数：HAL_UART_Receive_IT和HAL_UART_RxCpltCallback。HAL_UART_Receive_IT函数用于启动中断接收，而HAL_UART_RxCpltCallback函数则是在数据接收完成后的回调函数，在这个函数中需要将接收到的数据从接收缓冲区中读取出来，并进行相应的处理。需要注意的是，这两个函数的正确实现和高效运作对于保证数据不丢失至关重要。 文章中，作者承诺在下一篇文章中会继续深入讨论如何实现环形缓冲区，以提供一个完整的解决方案。通过这种方式，开发者可以获得一个更加健壮和高效的UART数据接收机制，从而满足复杂应用场景的需求。 STM32F103-HAL-UART-Receive-IT这篇文章深入探讨了在使用STM32F103的HAL库进行UART通信时，如何使用中断方式接收数据，并指出其潜在问题及解决方案的初步构想。通过引入环形缓冲区，可以有效解决数据丢失的问题，提高系统的稳定性和效率。这篇文章对于希望深入了解STM32F103 UART通信机制的开发者来说，是一个宝贵的参考资源。

STM32F103系列微控制器是STMicroelectronics（意法半导体）生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能MCU，广泛应用于各种嵌入式系统设计。JLink是SEGGER公司推出的一种通用的仿真器和编程器，用于调试和编程微控制器，包括STM32F103在内的多种芯片。"JLink-OB-STM32F103-V20231030版固件"是针对STM32F103的JLink目标板（On-Board）固件的一个特定版本，发布于2023年10月30日。 该固件是从V796j JLink驱动程序中提取的，这意味着它可能与JLink的某些特定功能或兼容性有关，例如提供了对STM32F103设备的特殊支持。然而，值得注意的是，这个固件版本不包含官方Bootloader，因此不能通过常规方式自动升级。Bootloader是设备启动时运行的一小段代码，用于加载操作系统或应用程序到内存中。在没有Bootloader的情况下，用户需要使用专用工具，如JLink或者其他的编程器，来手动烧录固件到MCU中。 标签中提到的“stm32 软件/插件”表明该资源与STM32微控制器相关的软件开发和插件有关。这可能包括了用于编程、调试、烧录固件以及应用开发的各种软件工具，如STM32CubeIDE、Keil uVision、IAR Embedded Workbench等。 在压缩包内的文件列表中，我们可以看到几个不同版本的固件，比如原版固件添加了minux_Bootloader，这表明存在一个尝试将MINIX Bootloader集成到原版固件中的修改版本。MINUX是一种轻量级的操作系统内核，可以作为引导加载程序的基础。这种修改可能是为了增加自动升级功能或提供其他高级功能。此外，还有一些版本的固件将日期改到了2099年，这通常是为了绕过某些系统对日期的限制，比如版权日期或者试用期限。 这个资源包为开发者提供了对STM32F103进行JLink调试和编程的固件，但需要注意的是，它不具备官方Bootloader，需要依赖外部工具进行固件更新。同时，还包含了对原版固件的不同修改版本，如添加MINIX Bootloader和改变日期，以满足不同的使用需求和场景。对于开发人员来说，这些文件可以作为参考或实验，以理解如何自定义和优化STM32的Bootloader和固件。

STM32F103系列微控制器是基于ARM Cortex-M3内核的高性能微处理器，由意法半导体（STMicroelectronics）生产。该芯片广泛应用于嵌入式系统设计，尤其在工业控制、物联网设备和消费电子等领域。在这个资源包中，我们将重点关注其CAN（Controller Area Network）总线和485总线的实现。 CAN总线是一种多主通信协议，适用于汽车电子、自动化设备和工业控制等场合，具备高可靠性、低延迟和错误检测能力。STM32F103集成了两个独立的CAN控制器，每个都有发送和接收邮箱，能够同时处理多个传输任务。在硬件设计中，CAN接口通常需要连接到微控制器的专用引脚，例如PA11和PA12，通过电容和电阻等元件构成CAN收发器，以实现物理层通信。 485总线是一种RS-485标准，用于长距离、多节点通信，具有良好的抗噪声干扰能力。在STM32F103上，485通信通常通过UART（通用异步收发传输器）实现，通过外部的485收发器如MAX485进行电气隔离。在原理图中，485接口通常包括数据线A和B，以及DE（Data Enable）和RE（Receiver Enable）控制信号，用于控制设备的发送和接收状态。 在提供的资源中，你将找到STM32F103C8T6的原理图，它详细展示了CAN和485接口如何在电路中布局。原理图是硬件设计的关键文档，帮助开发者理解各组件之间的连接方式以及电源、信号线和地线的布置。 源码部分可能包含驱动程序和示例代码，帮助开发者理解和配置CAN和485接口。STM32CubeMX工具可以用来初始化这些外设，并自动生成初始化代码。对于CAN，开发者需要配置位时序参数，设置滤波器，然后使用HAL或LL库发送和接收消息。485通信则涉及到UART的配置，如波特率、数据格式和中断设置，以及DE和RE引脚的控制逻辑。 MINI板实验代码可能包括了演示如何使用CAN和485的示例程序，如节点间的数据交换或者简单的通信测试。阅读并理解这些代码可以帮助快速掌握STM32F103在CAN和485通信中的应用。 "板子使用前必看注意事项"文件提供了关于硬件操作和编程的提示，可能包括安全警告、接线指南和软件安装步骤，确保正确和安全地使用开发板。 这个资源包为STM32F103的CAN和485通信提供了一套完整的硬件设计和软件实现方案，适合初学者和经验丰富的开发者学习参考，进一步提升他们的嵌入式系统设计技能。

正文: 在探讨STM32F103在Proteus仿真平台上的应用时，我们首先需要对STM32F103有一个基本的了解。STM32F103系列是STMicroelectronics公司推出的一款基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，广泛应用于嵌入式系统领域。其高性能、低功耗的特性，使其成为许多工程师和爱好者的首选微控制器。 在进行STM32F103的Proteus仿真时，我们通常会用到标准库，即ST官方提供的软件开发包。标准库提供了一系列封装好的函数和模块，使得开发者能够更加高效地进行开发工作，而不必深入了解底层的硬件细节。通过这些高级函数，可以大大减少开发时间和难度，提高产品的开发效率。 在Proteus仿真软件中，可以模拟STM32F103的运行环境，进行软硬件的协同仿真。Proteus是一款功能强大的电路仿真和PCB布线软件，支持多种微控制器的仿真。在使用Proteus进行STM32F103仿真之前，需要做几项准备工作。需要在Proteus软件中导入STM32F103的仿真模型，然后加载标准库文件，这样就可以在Proteus中模拟STM32F103的运行了。 仿真过程中，我们可以对STM32F103的各种外设进行仿真测试，比如GPIO、ADC、UART、I2C、SPI等，这些是嵌入式系统中常见的外设接口。通过仿真测试，开发者可以在没有实物的情况下，验证程序代码的正确性和硬件设计的合理性，这对于开发周期的缩短和成本的控制都具有重要的意义。 在进行STM32F103的Proteus仿真时，开发者需要注意，虽然Proteus仿真可以模拟大多数硬件功能，但是它并不支持所有STM32F103的特性，特别是在一些特定的硬件加速或者电源管理方面。因此，仿真完成后，代码和硬件设计仍然需要在实物硬件上进行测试，以确保最终产品的可靠性和性能。 STM32F103的Proteus仿真（标准库）是嵌入式系统开发中不可或缺的一环。通过标准库提供的丰富的API函数和Proteus强大的仿真功能，开发者可以在没有物理硬件的情况下，完成对系统的基本测试，这对于加快开发进度、降低成本以及提高产品质量都具有很大的帮助。

STM32F103是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器，广泛应用于工业控制、物联网设备、消费电子等领域。在本项目中，我们将关注如何在STM32F103上实现Modbus RTU从机功能。 Modbus是一种通用的工业通信协议，常用于PLC、传感器和控制器之间的数据交换。RTU（Remote Terminal Unit）模式是Modbus通信的一种，它以二进制格式传输数据，具有较高的效率和可靠性。在Modbus RTU网络中，设备可以作为主站或从站，主站负责发起请求，从站则响应主站的查询。 实现STM32F103的Modbus RTU从机功能主要包括以下几个步骤： 1. **硬件接口设置**：我们需要配置STM32的串行通信接口（如UART或USART）。STM32F103通常有多个串口可供选择，如USART1、USART2等。要确保正确配置波特率、数据位、停止位和奇偶校验位，以与Modbus RTU标准保持一致，通常是9600bps、8位数据、1位停止位、无校验。 2. **CRC校验**：Modbus RTU消息以CRC（循环冗余校验）进行数据完整性检查。STM32F103的库函数可以实现CRC计算，需要编写代码来生成并验证CRC值。 3. **帧解析**：从机需要监听串口上的数据，并解析接收到的Modbus RTU帧。这包括识别起始地址、功能码、数据域和CRC。对于每个有效的请求，从机应准备适当的响应。 4. **功能码处理**：根据接收到的功能码，从机执行相应的操作。例如，功能码0x03用于读取寄存器，0x06用于写入单个寄存器，0x10用于写入多个寄存器等。这些操作可能涉及到读写内部寄存器、I/O端口或其他外围设备。 5. **响应构建**：从机完成请求后，需构建响应帧，包括返回的数据（如果有的话）和计算出的CRC，然后通过串口发送回主站。 6. **异常处理**：如果从机无法执行主站请求（如超出地址范围、非法功能码等），则需要发送一个错误响应。 在提供的"emsPro"压缩包文件中，很可能包含了实现上述功能的源代码。代码可能包含以下部分： - 驱动文件：如串口初始化和管理的函数。 - Modbus处理函数：如解析请求、执行功能码、构建响应等。 - CRC计算函数：用于生成和验证CRC值。 - 示例应用：展示如何使用上述函数来创建一个Modbus RTU从机实例。 要理解并使用这个源码，你需要具备C语言编程基础、嵌入式系统知识以及对STM32 HAL库或LL库的了解。通过阅读代码、理解函数功能并调试，你可以将STM32F103集成到你的Modbus RTU网络中，使其能够与其它设备进行有效通信。