====== AVR MCU 와 HMI 연결 ====== AVR은 대중적으로 널리 알려진 MCU입니다. 8비트 MCU이지만 매우 쓰기 편한 구조로 되어 있어서 사용하기 좋습니다. HMI + PLC로 만들던 어플리케이션을 HMI + MCU로 만들면 원가절감 효과가 매우 큽니다. 그리고 양산성도 좋습니다. 다음은 AVR 에서 GCC (공짜 C 컴파일러)를 사용해서 만든 Simple MODBUS 프로토콜 소스입니다. * [[http://www.comfile.co.kr/download/hmi/AVRGCCsimplemodbus.zip|AVR-GCC C 소스 다운로드]] * [[http://www.comfile.co.kr/download/hmi/HMIMCU_SAMPLE1.zip|ComfileHMI Editor 프로젝트파일]] {{ :cublocapp:an61009:hmimcu.png?nolink |}}
#include //get header file
#include
#include
#define u8 unsigned char
#define u16 unsigned short
/*============================================================
AVR GCC Simple Modbus
=============================================================*/
// 링버퍼 : 수신데이터를 잠시 저장하는 곳. 선입선출 큐 버퍼.
#define __ring_buffer_max 40
#define __modbusReturnInterval 1
u8 __ring_buffer[__ring_buffer_max];
u16 __save_pointer=0;
u16 __action_pointer=__ring_buffer_max;
u8 __modbusSwitch=0; // 이 변수에 1을 넣으면 SimpleModbus가 동작시작함.
u16 __modbusBlankCheck = 0;
u8 __modbusSlaveAdr=0;
u16 * __modbusWordBuffer;
u8 * __modbusBitBuffer;
u8 __modbusBroadMode = 0;
u8 __modbusFoundFrame = 0;
u16 __modbusIntervalCounter=0;;
u8 uchCRCHi, uchCRCLo;
u16 uINDEX;
static u8 MDcoil[20]; // 비트영역을 8비트 배열로 선언. 총 160 비트공간이 확보됨
static u16 MDregister[50]; // 워드영역을 16비트 배열로 선언. 50워드의 공간이 확보됨
/*******************************************************************************
Function Name : comFlush
링버퍼 비우기
*******************************************************************************/
void comFlush(void)
{
__action_pointer = __ring_buffer_max;
__save_pointer = 0;
}
/*******************************************************************************
Function Name : comLen
ring buffer에 있는 데이터 량을 리턴
*******************************************************************************/
u16 comLen(void)
{
u16 i;
if (__save_pointer>(__action_pointer+1)) {
i=__save_pointer-__action_pointer-1;
}
else if (__save_pointer<(__action_pointer+1)) {
i=__ring_buffer_max-__action_pointer+__save_pointer;
}
else {
i=0;
}
return i;
}
/*******************************************************************************
Function Name : push_ringbuffer
링버퍼 현재 포인터에 push
*******************************************************************************/
void modbusFrameSearch(void);
void push_ringbuffer(u8 comdt)
{
if (__modbusSwitch) {
if (__modbusBlankCheck > 10) { //<-- 이 숫자를 조정하면 간격조정 가능 (5mS 마다 1씩 증가하는 카운터)
comFlush(); // 50mS 쉬었다 들어온 경우, 기존버퍼에 있던거는 모두 지운다. (노이즈 데이터일 가능성 있음)
}
__modbusBlankCheck = 0;
}
if(__save_pointer != __action_pointer) { // 버퍼가 꽉차면 더이상 넣치 않는다.
__ring_buffer[__save_pointer]=comdt;
__save_pointer++;
if(__save_pointer>__ring_buffer_max) {
__save_pointer=0;
}
}
if (__modbusSwitch) modbusFrameSearch(); //수신직후 해당 채널이 모드버스 활성화 되어있으면 처리해준다.
}
/*******************************************************************************
Function Name : read_ringbuffer
링버퍼 현재 포인터에서 하나 read
*******************************************************************************/
u8 read_ringbuffer(void)
{
__action_pointer++;
if(__action_pointer > __ring_buffer_max){
__action_pointer=0;
}
return(__ring_buffer[__action_pointer]);
}
/*******************************************************************************
USART0 수신 인터럽트
*******************************************************************************/
ISR(USART0_RX_vect)
{
push_ringbuffer(UDR0); // 들어온 데이터는 링버퍼에 저장.
}
/*******************************************************************************
타이머2 오버플로우 인터럽트 (10mS마다)
*******************************************************************************/
void timer2_init(void)
{
TCCR2B = 7; // TIMER2를 Timebase TIMER로 사용, 프리스케일러 셋팅, 입력클록/1024
TCCR2A = 0; // PWM이나 COMPARE를 사용하지 않음, 내부 타이머로 동작
TCNT2 = 250; // 잠시뒤에 인터럽트가 걸리도록..
TIMSK2 = 1; // Overflow interrupt enable
}
void modbusMainProcessing(void);
ISR(TIMER2_OVF_vect)
{
TCNT2 = 183; // 5mS at 14.7456Mhz
if (__modbusFoundFrame) {
__modbusIntervalCounter++;
if (__modbusIntervalCounter > __modbusReturnInterval) {
__modbusIntervalCounter = 0;
__modbusFoundFrame = 0;
modbusMainProcessing();
}
}
//
// 프레임 사이 블랭크 구간체크를 위한 카운터 업
//
if (__modbusBlankCheck < 0xffff) __modbusBlankCheck++;
}
/*******************************************************************************
한바이트 송신
*******************************************************************************/
void comPut(u8 d)
{
while (!(UCSR0A & (1<>3];
if (j & mb_ncdtb[adr & 7]) m |= mb_ncdtb[i];
adr++;
}
return m;
}
void mbcmd_read_bit_rtu(u8 cmd)
{
u8 i,j,bln;
u16 stadr,ln;
stadr = mb_get_word_rtu(); // Start Address
ln = mb_get_word_rtu(); // Length
mb_inc_pointer();
mb_inc_pointer(); // CRC는 이미 체크했으므로 pass
// 송신시작
if (__modbusBroadMode) return; // Brodecast 모드면 그냥 리턴
uchCRCHi = uchCRCLo = 0xff; // CRC 계산 start
mb_put_byte_rtu(__modbusSlaveAdr); // Slave Address
mb_put_byte_rtu(cmd); // Command
bln = ln >> 3;
if (ln & 7) bln++; // 나머지가 있으면 +1
mb_put_byte_rtu(bln); // Byte Count
for (i=0; i> 3;
if (val) __modbusBitBuffer[realadr] |= mb_ncdtb[stadr & 7];
else __modbusBitBuffer[realadr] &= ~mb_ncdtb[stadr & 7];
// 송신시작
if (__modbusBroadMode) return; // Brodecast 모드면 그냥 리턴
uchCRCHi = uchCRCLo = 0xff; // CRC 계산 start
mb_put_byte_rtu(__modbusSlaveAdr); // Slave Address
mb_put_byte_rtu(5); // Command
mb_put_byte_rtu(stadr >> 8);
mb_put_byte_rtu(stadr);
mb_put_byte_rtu(val >> 8);
mb_put_byte_rtu(val);
i = uchCRCLo;
mb_put_byte_rtu(uchCRCHi); // CRC
mb_put_byte_rtu(i);
}
//
// MODBUS RTU Word Read (FC 3, 4)
//
void mbcmd_read_word_rtu(u8 cmd)
{
u8 i;
u16 stadr,ln,li,dt;
stadr = mb_get_word_rtu(); // Start Address
ln = mb_get_word_rtu(); // Length
mb_inc_pointer();
mb_inc_pointer(); // CRC는 이미 체크되었으므로 pass
//
// Send Start
//
if (__modbusBroadMode) return; // Brodecast 모드면 그냥 리턴
uchCRCHi = uchCRCLo = 0xff; // CRC 계산 start
mb_put_byte_rtu(__modbusSlaveAdr); // Slave Address
mb_put_byte_rtu(cmd); // Command
i = ln << 1;
mb_put_byte_rtu(i); // Byte Count
for (li=0; li> 8); // High
mb_put_byte_rtu(dt); // Low
}
i = uchCRCLo;
mb_put_byte_rtu(uchCRCHi); // CRC
mb_put_byte_rtu(i);
}
//
// 1워드만 쓰기 (FC 6)
//
void mbcmd_write_word_single_rtu()
{
u8 i;
u16 stadr,val;
stadr = mb_get_word_rtu(); // Start Address
val = mb_get_word_rtu(); // Write Value
mb_inc_pointer();
mb_inc_pointer(); // CRC는 이미 체크되었으므로 pass
__modbusWordBuffer[stadr] = val;
if (__modbusBroadMode) return; // Brodecast 모드면 그냥 리턴
uchCRCHi = uchCRCLo = 0xff; // CRC 계산 start
mb_put_byte_rtu(__modbusSlaveAdr); // Slave Address
mb_put_byte_rtu(6); // Command
mb_put_byte_rtu(stadr >> 8);
mb_put_byte_rtu(stadr);
mb_put_byte_rtu(val >> 8);
mb_put_byte_rtu(val);
i = uchCRCLo; // 바로 아래에서 uchCRCLo를 건드리기 때문에 Save해둔다.
mb_put_byte_rtu(uchCRCHi); // CRC
mb_put_byte_rtu(i);
}
//
// 연속으로 Bit 쓰기 RTU (FC 15)
//
void mb_writebits(u16 adr, u8 val, u8 ln)
{
u8 i,m;
if (ln > 7) m=8;
else m=ln; // 15인 경우도 8개씩 나누어서 처리
for (i=0;i> 3] |= mb_ncdtb[adr & 7];
else
__modbusBitBuffer[adr >> 3] &= ~mb_ncdtb[adr & 7];
adr++;
}
}
void mbcmd_write_bit_multiple_rtu()
{
u8 i,j,cnt;
u16 stadr,ln,lnsave,stadr_save;
stadr_save = stadr = mb_get_word_rtu(); // Start Address
lnsave = ln = mb_get_word_rtu(); // Length
cnt = mb_get_byte_rtu(); // byte count
for (i=0; i> 8);
mb_put_byte_rtu(stadr_save);
mb_put_byte_rtu(lnsave >> 8);
mb_put_byte_rtu(lnsave);
i = uchCRCLo; // 바로 아래에서 uchCRCLo를 건드리기 때문에 Save해둔다.
mb_put_byte_rtu(uchCRCHi); // CRC
mb_put_byte_rtu(i);
}
//
// 연속으로 워드 쓰기 RTU (FC 16)
//
void mbcmd_write_word_multiple_rtu()
{
u8 j;
u16 stadr,realadr,val,ln,i;
realadr = stadr = mb_get_word_rtu(); // Start Address
ln = mb_get_word_rtu(); // length
mb_inc_pointer(); // byte count
for (i=0;i> 8);
mb_put_byte_rtu(stadr);
mb_put_byte_rtu(ln >> 8);
mb_put_byte_rtu(ln);
j = uchCRCLo; // 바로 아래에서 uchCRCLo를 건드리기 때문에 Save해둔다.
mb_put_byte_rtu(uchCRCHi); // CRC
mb_put_byte_rtu(j);
}
/*******************************************************************************
CRC16
*******************************************************************************/
const u8 auchCRCH[] = {
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,0x40};
const u8 auchCRCL[] = {
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};
void mb_crc_compute(u8 rch)
{
uINDEX = uchCRCHi ^ rch;
uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCH[uINDEX];
uchCRCLo = auchCRCL[uINDEX];
}
//
// CRC16을 얻기위한 함수, byte형 어레이에서 원하는 바이트수만큼 계산한뒤 그 결과값을 리턴
//
u16 getCrc(u8 * targetArray, u16 datalength)
{
u16 d;
uchCRCHi = uchCRCLo = 0xff; // CRC 계산 start
for (d=0; d>3] & mb_ncdtb[MDBSadr & 7]) return 1;
return 0;
}
//
// 모드버스 어드레스로 비트의 상태를 변경
// coilSet(9,0); // 00009어드레스를 0으로 만든다.
// coilSet(9,1); // 00009어드레스를 1로 만든다.
//
void coilSet(u16 MDBSadr, u8 MDBSdata)
{
u16 arrayindex;
MDBSadr--;
arrayindex = MDBSadr>>3; // 배열에서의 위치
if (MDBSdata==0) {
MDcoil[arrayindex] &= ~mb_ncdtb[MDBSadr & 7];
}
else {
MDcoil[arrayindex] |= mb_ncdtb[MDBSadr & 7];
}
}
//
// 모드버스 어드레스로 레지스터(워드)값을 읽어온다.
// 모드버스 어드레서 단순히 40001을 뺴면 배열의 위치가 된다.
//
u16 getReg(u16 MDBSadr)
{
return MDregister[MDBSadr - 40001];
}
//
// 모드버스 어드레스로 레지스터(워드)값을 써넣는다.
// 모드버스 어드레서 단순히 40001을 뺴면 배열의 위치가 된다.
//
void setReg(u16 MDBSadr, u16 MDBSdata)
{
MDregister[MDBSadr - 40001] = MDBSdata;
}
/*========================Simple modbus end===============================*/
void delay(u16 i)
{
u16 j,k;
for (j=0;j> 8);
UBRR0L = (u8)baud;
UCSR0B = (1<
[[cublocapp:index|어플리케이션 노트]]