最近,在做基于stm32f401串口的ModBus协议通信,遇到了stm32串口发送数据的问题。花了一整天去查找问题,从ModBus协议格式、调度算法到串口配置,最终终于把问题解决,记录下来。
问题描述:
ModBus协议中配置stm32f401串口为奇校验,8位数据位,1位停止位,程序如下:
void uart_init( u32 bound )
{
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );//使能USART1,GPIOA时钟
//USART1_TX GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure ); //初始化GPIOA.9
//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure ); //初始化GPIOA.10
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3 ; //抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;//子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能
NVIC_Init( &NVIC_InitStructure ); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
#ifdef EN_FREE_MODBUS //支持ModBus
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_Even ;//奇校验,与freeModbus中设置一致
#else
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
#endif
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式
USART_Init( USART1, &USART_InitStructure ); //初始化串口1
USART_ITConfig( USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE ); //开启串口接受中断
USART_Cmd( USART1, ENABLE ); //使能串口1
}
采用串口助手接收Modbus发送来的数据,最高位基本都是出错的,有的本来是1收到的是0,有的本来是0收到的是1,只有极少数数据正确。通过分析Modbus协议,未发现问题;串口助手配置也没有问题。最后在网上查到的解决办法,并仔细阅读了stm32的datasheet,有如下表述:
M位PCE位 USART帧
0 0 | 起始位 | 8位数据|停止位 |
0 1 | 起始位 | 7位数据|奇偶检验位 | 停止位 |
1 0 | 起始位 | 9位数据 | 停止位 |
1 1 | 起始位 | 8位数据 | 奇偶检验位 | 停止位 |
其中,M位为1代表UART库函数中设置为9位数据,M位为0代表设置为8位数据;PCE位为1代表有奇偶校验,为0代表无校验。可以看出,stm32在设置奇偶校验后将校验位算到了数据位里。因此,在ModBus设置为奇校验后,为了保证数据为8位,需要设置数据位长度为9,即将数据位数设置语句改为下面即可:
/*STM32中,设置的数据长度包含校验位。
若设置了奇校验或偶校验,则校验位会占1位。这时要想数据为8位(一般的串口助手直接设置为8位),下面的字长需要设为9位。
若没有设置奇偶校验,则直接设为8位即可。*/
if( USART_InitStructure.USART_Parity == USART_Parity_No )
{
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
}
else
{
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;//字长为9位数据格式
}
最近,在做基于stm32f401串口的ModBus协议通信,遇到了stm32串口发送数据的问题。花了一整天去查找问题,从ModBus协议格式、调度算法到串口配置,最终终于把问题解决,记录下来。
问题描述:
ModBus协议中配置stm32f401串口为奇校验,8位数据位,1位停止位,程序如下:
void uart_init( u32 bound )
{
//GPIO端口设置
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );//使能USART1,GPIOA时钟
//USART1_TX GPIOA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //PA.9
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//复用推挽输出
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure ); //初始化GPIOA.9
//USART1_RX GPIOA.10初始化
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;//PA10
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure ); //初始化GPIOA.10
//Usart1 NVIC 配置
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 3 ; //抢占优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;//子优先级3
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;//IRQ通道使能
NVIC_Init( &NVIC_InitStructure ); //根据指定的参数初始化VIC寄存器
//USART 初始化设置
USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//串口波特率
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位
#ifdef EN_FREE_MODBUS //支持ModBus
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_Even ;//奇校验,与freeModbus中设置一致
#else
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位
#endif
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式
USART_Init( USART1, &USART_InitStructure ); //初始化串口1
USART_ITConfig( USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE ); //开启串口接受中断
USART_Cmd( USART1, ENABLE ); //使能串口1
}
采用串口助手接收Modbus发送来的数据,最高位基本都是出错的,有的本来是1收到的是0,有的本来是0收到的是1,只有极少数数据正确。通过分析Modbus协议,未发现问题;串口助手配置也没有问题。最后在网上查到的解决办法,并仔细阅读了stm32的datasheet,有如下表述:
M位PCE位 USART帧
0 0 | 起始位 | 8位数据|停止位 |
0 1 | 起始位 | 7位数据|奇偶检验位 | 停止位 |
1 0 | 起始位 | 9位数据 | 停止位 |
1 1 | 起始位 | 8位数据 | 奇偶检验位 | 停止位 |
其中,M位为1代表UART库函数中设置为9位数据,M位为0代表设置为8位数据;PCE位为1代表有奇偶校验,为0代表无校验。可以看出,stm32在设置奇偶校验后将校验位算到了数据位里。因此,在ModBus设置为奇校验后,为了保证数据为8位,需要设置数据位长度为9,即将数据位数设置语句改为下面即可:
/*STM32中,设置的数据长度包含校验位。
若设置了奇校验或偶校验,则校验位会占1位。这时要想数据为8位(一般的串口助手直接设置为8位),下面的字长需要设为9位。
若没有设置奇偶校验,则直接设为8位即可。*/
if( USART_InitStructure.USART_Parity == USART_Parity_No )
{
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式
}
else
{
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;//字长为9位数据格式
}
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