前情提要

在自己的開發板上移植了野火的modbus主機程序并嘗試使用。

問題背景

我使用STM32顯示板作為Modbus主機連接電腦，并在電腦上運行Modbus Slave軟件。測試中發現，讀取保持寄存器和輸入寄存器均失敗，但寫入操作正常。Modbus Slave可以正確接收到請求幀：

這說明主機發出的命令沒有問題。然而，在我的代碼中，用于存儲保持寄存器的數組 usMRegHoldBuf[][]始終為0，未能更新。進一步排查發現，程序并未進入回調函數 eMBMasterRegHoldingCB(UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs, eMBRegisterMode eMode)。

已經解決了接收中斷不觸發的問題。在使用FreeModbus庫進行通信時，發現從機返回的數據CRC校驗失敗，導致數據解析異常。

CRC校驗失敗

問題現象

在mb_m.c文件的eMBErrorCode eMBMasterPoll( void )中的分支添加解析結果的測試，結果顯示parse_success_count一直為0，parse_fail_count遞增，排查原因是CRC校驗失敗，導致解析失敗。

        case EV_MASTER_FRAME_RECEIVED:eStatus = peMBMasterFrameReceiveCur( &ucRcvAddress, &ucMBFrame, &usLength );/* 測試：記錄解析結果 */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;

原始問題數據

• 主機發送: 01 03 00 01 00 04 15 C9
• 從機返回: 01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 73 55（實際接收）
• 期望返回: 01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 73 D5

問題分析

1. CRC校驗算法驗證

使用Modbus CRC16算法對接收到的數據進行校驗：

// Modbus CRC16計算函數
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. 手動計算驗證

對從機返回的數據進行計算：

• 數據部分: 01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 (11字節)
• 接收CRC: 73 55
• 計算CRC: 73 D5

發現差異: 最后一個字節應為 D5 但實際接收為 55

問題解決思路

通過檢查代碼配置，發現串口校驗位不匹配：

• ModbusSlave工具配置: 115200-8-E-1 (偶校驗)
• 代碼中配置: UART_PARITY_NONE (無校驗)

// 原錯誤配置
#define MB_MASTER_USART_PARITY UART_PARITY_NONE// 正確配置應為
#define MB_MASTER_USART_PARITY UART_PARITY_EVEN

問題解決

根本原因

校驗位不匹配導致數據接收錯誤
雖然官方給的文檔中說串口配置是無校驗位

實際程序中的串口定義也是無校驗位
)
但是主函數中，設置的是偶校驗
)
而串口的數據位配置的是8位，這就導致了數據接收錯誤

解決方式1

修改校驗位設置為

MB_PAR_NONE, /*!< No parity. */

	/* FreeModbus主機初始化 */eMBMasterInit(MB_RTU, MB_MASTER_USARTx, MB_MASTER_USART_BAUDRATE, MB_PAR_NONE);

解決方式2

修改usart.c里MX_USART2_UART_Init的工作模式配置，讓它根據選擇的校驗模式自行判斷應該配置成多少位。

/*** @brief  DEBUG_USART GPIO 配置,工作模式配置。115200 8-N-1* @param  無* @retval 無*/  
void MX_USART2_UART_Init(uint8_t ucPORT, uint32_t ulBaudRate, uint8_t eParity)
{if(ucPORT != 2) //必須設置為串口2return ;huart2.Instance = DEBUG_USART;huart2.Init.BaudRate = ulBaudRate;huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart2.Init.Parity = eParity;/* 根據校驗位設置數據位長度 */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);}}

重新編譯測試

修改后重新編譯程序，測試結果：

• ? 接收數據正確: 01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 73 D5
• ? CRC校驗通過
• ? 數據解析正常