====== 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 |}}
===== Simple MODBUS 소스 ====== #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]]