Загрузил(а) файлы в ''

README.md

@@ -11,15 +11,21 @@
 Южакова Лада
 Салангина Анастасия
 Макуц Ольга
-# Составляющие задачи
+# Задачи
-- Изучить Modbus (Салангина Анастасия)
+Южакова Лада:
-- Изучить UART (Макуц Ольга)
+- Изучить, как переопределять адрес по умолчанию в ПЗУ
-- Определить, как происходит передача по протоколу (Салангина Анастасия)
+- Изучить ПЗУ
-- Разобрать назначение и способы использования регистров и вхоов-выходов (Макуц Ольга)
+- Изучить АЦП
-- Изучить, как переопределять адрес по умолчанию в ПЗУ (Южакова Лада)
+- Изучить, как определять адреса данных в ПЗУ
-- Изучить, как определять адреса данных в ПЗУ (Южакова Лада)
+- Понять, в какой последовательности будет работать программа
-- Изучить, как использовать RX/TX (Макуц Ольга)
+- Изучить, что такое верхняя архитектура
-- Изучить, что такое верхняя архитектура (все)
+
-- Изучить ПЗУ (Южакова Лада)
+Салангина Анастасия:
-- Изучить кольцевой буфер (Южакова Лада)
+- Изучить Modbus
-- Понять, в какой полседовательности будет работать программа (все)
+- Определить, как происходит передача по протоколу
+
+Макуц Ольга:
+- Изучить UART
+- Разобрать назначение и способы использования регистров и вхоов-выходов
+- Изучить, как использовать RX/TX
+- Изучить кольцевой буфер

main.c

@@ -0,0 +1,39 @@
+/*
+ * main.c
+ *
+ * Created: 18.06.2023 19:53:46
+ *  Author: Lada Yuzhakova
+ */ 
+
+#include "UART.h"
+#include "modbus.h"
+#include "timer.h"
+#include "device_adc.h"
+#include "device_ring_buffer.h"
+#include "gpio.h"
+#include <avr/io.h>
+
+int main(void)
+{
+	// Èíèöèàëèçàöèè
+	adc_init();
+	uart_initialize();
+	modbus_init();
+	gpio_init();
+	rb_initialize(get_rb_receive());
+	rb_initialize(get_rb_transmit());
+	// Çàïóñêàåì òàéìåð
+	setup_timer();
+
+    while(1)
+    {
+        // Ôóíêöèÿ ïðèåìà ìîäáàñ-çàïðîñà
+        modbus_rtu();
+        // Ôóíêöèÿ ôîðìèðîâàíèÿ ìîäáàñ-îòâåòà
+        modbus_answer();
+        // Îòïðàâëÿòü îòâåò ïî óàðò
+        UART_Transmit(get_rb_transmit());
+    }
+	
+	return 0;
+}

modbus.c

@@ -0,0 +1,360 @@
+
+#define On 1
+#define Off 0
+#define Change_output 10
+#define discrete_output_reading 11
+
+
+volatile unsigned char Data_Rx_ModbasRtu[30];//массив принятых данных
+volatile unsigned char quantity_Data_ModbasRtu; //количество принятых данных
+//Volatile — ключевое слово языков C/C++, которое информирует компилятор о том, что значение переменной может меняться извне и что компилятор не будет оптимизировать эту переменную
+volatile unsigned int Data_ModbasRtu_analog_input[1]; //данные на аналоговом входе [1 - НОМЕР АНАЛОГОВОГО ВХОДА]
+volatile unsigned int Data_ModbasRtu_analog_Output[1]; //данные на аналоговом выходе [1 - НОМЕР АНАЛОГОВОГО ВЫХОДА]
+volatile unsigned char Data_ModbasRtu_Binary_input[(1/8)+1]; //данные на дискретном входе [1 - НОМЕР ДИСКРЕТНОГО ВХОДА]
+volatile unsigned char Data_ModbasRtu_Binary_Output[(1/8)+1]; //данные на дискретном выходе [1 - НОМЕР ДИСКРЕТНОГО ВЫХОДА]
+
+
+//ПРИНЯТЬ ДАННЫЕ С КОЛЬЦЕВОГО БУФЕРА(Data_Rx_ModbasRtu)
+//выглядит как int rb_get(struct rb* _rb, char *element)
+Data_Rx_ModbasRtu = rb_get(&, 1);
+
+
+//КОНТРОЛЬНАЯ СУММА(+)
+int crc_chk(unsigned char* data, unsigned char length)
+{
+	register int j; // register - спецификатор, который предполагает, что доступ к объекту будет быстрым
+	register unsigned int reg_crc = 0xFFFF; //объявление 16-битного регистра
+	while (length--)
+	{
+		reg_crc ^= *data++; //каждый байт-исключение складывается по исключающему ИЛИ с текущим значением регистра контр суммы. После последнего 8 сдвига следующий байт складывается с текущей величиной регистра контр суммы и процесс сдвига повторяется повторно 8 раз
+		for (j = 0; j < 8; j++)
+		{
+			if (reg_crc & 0x01) //проверка младшего бита
+			{
+				reg_crc = (reg_crc >> 1) ^ 0xA001; //проверочный код на основе полинома. Результат всегда сдвигается в сторону младшего бита с заполнением нулем старшего бита. Если младший бит = 1, то производится искл ИЛИ содержимого регистра контр суммы и полиномиального числа
+			}
+			else
+			{
+				reg_crc = reg_crc >> 1; //если младший бит = 0, искл ИЛИ не делается
+			}
+		}
+	}
+	return reg_crc; //регистр хранения конечного результата контр суммы
+}
+
+
+//ОБЪЕДИНЕНИЕ ДВУХ БАЙТ(старшего и младшего)
+int ModbasRtu_Register_address(unsigned char Li)
+//Hi - старший байт
+//Li - младший
+{
+	register char Hi = Li - 1;
+	return  Data_Rx_ModbasRtu[Hi] * 256 + Data_Rx_ModbasRtu[Li]; //считываем адрес старшего и младшего байта
+}
+
+//АДРЕС
+int Modbus_addr()
+{
+	volatile unsigned int adres;
+	adres = ModbasRtu_Register_address(1);
+}
+
+//ПРОВЕРКА КОНТРОЛЬНОЙ СУММЫ В ПОЛУЧЕННОЙ ПОСЫЛКЕ ДАННЫХ
+char Data_integrity()
+{
+	register unsigned int Temp_2;
+	register unsigned char Temp_3;
+	quantity_Data_ModbasRtu = quantity_Data_ModbasRtu - 2; //убираем контрольную сумму от адресов
+	Temp_2 = crc_chk(Data_Rx_ModbasRtu, quantity_Data_ModbasRtu); //вычисляем контрольную сумму
+	Temp_3 = Temp_2; //выделяем старший байт с контрольной суммы
+	if (Data_Rx_ModbasRtu[quantity_Data_ModbasRtu] == Temp_3) //сравнимаем с таблицы старший байт с контрольной суммой
+	{
+		quantity_Data_ModbasRtu++; //объем данных увеличается
+		Temp_3 = (Temp_2 >> 8); //сдвиг на 8 бит
+		if (Data_Rx_ModbasRtu[quantity_Data_ModbasRtu] == Temp_3) //старший 
+		{
+			return 1;
+		}
+	}
+	return 0;
+}
+
+
+//РАБОТА С ДИСКРЕТНЫМИ ВХОДАМИ И ВЫВОДАМИ
+char _Bin_input_Output(register unsigned char NUMBER, register unsigned char state, volatile unsigned char* Masiv, volatile unsigned char Sd)
+{
+	volatile unsigned char Temp = 0, Temp_1 = 0;
+	while (NUMBER >= 8)
+	{
+		NUMBER = NUMBER - 8;
+		Temp++; //определяем, в каком регистре нужно изменить либо считывать бит
+	}
+	Temp_1 = Masiv[Temp];
+	if (Sd == 10) //выполняется, если нужно изменить бит
+	{
+		if (state == On)
+			Temp_1 |= (1 << NUMBER);
+		else
+			Temp_1 &= ~(1 << NUMBER);
+		Masiv[Temp] = Temp_1;
+	}
+	else //выполняется, если нужно прочитать состояние бита
+	{
+		if (Temp_1 & (1 << NUMBER))
+			NUMBER = 1;
+		else
+			NUMBER = 0;
+	}
+	return NUMBER; //возвращает состояние прочитанного бита
+}
+
+
+//КОДЫ ФУНКЦИИ :
+
+//Чтение значений нескольких регистров флагов 0x01, Чтение значений нескольких дискретных входов 0x02
+void Reading_Discrete_Output(unsigned char* Massiv, register unsigned char Number_)
+{
+	volatile unsigned int adres, Number_bits;
+	register unsigned char Temp = 0, Data, Temp2 = 0, adres2 = 0, Temp3 = 2;
+	adres = ModbasRtu_Register_address(3); //адрес регистра, к которому обращается мастер
+	if (adres > Number_) //проверка, что адрес не превышает допустимый
+	{
+		Error_modbasRtu(0x02); //недопустимый адрес
+	}
+	else
+	{
+		Number_bits = ModbasRtu_Register_address(5); //количество бит, которые нужно передать
+		while (adres >= 8) //узнаем номер ячейки массива, с которой начнем считывать данные
+		{
+			adres = adres - 8; //по завершению преобразования хранится бит, с которого нужно начинать считывание
+			Temp++; //номер байта в массиве к которому изначально происходит обращение
+		}
+		Data = Massiv[Temp]; //считываем данные
+		//считываем побитно и формируем данные для отправки
+		while (Number_bits > 0) //проверка, что все биты запроса переданы
+		{
+			Number_bits--;
+			if (Data & (1 << adres))
+			{
+				Temp2 |= (1 << adres2);
+			}
+			adres2++;
+			adres++;
+			if (adres2 == 8)
+			{
+				adres2 = 0;
+				Temp3++;
+				Data_Rx_ModbasRtu[Temp3] = Temp2;
+				Temp2 = 0;
+			}
+			if (adres == 8)
+			{
+				adres = 0;
+				Temp++;
+				Data = Massiv[Temp]; //считываем данные
+			}
+		}
+		if (adres2 > 0)
+		{
+			Temp3++;
+			Data_Rx_ModbasRtu[Temp3] = Temp2;
+		}
+		Data_Rx_ModbasRtu[2] = Temp3 - 2; //количество переданных байт (без учета адреса и кода команды)
+		Temp3++;
+		check_sum(Temp3); //подсчитаем контрольную сумму для передачи данных
+	}
+}
+
+//Чтение значений нескольких регистров хранения 0x03, Чтение значений нескольких регистров ввода 0x04
+void Read_analog_input(unsigned char* Massiv, register unsigned char Number_, unsigned char Vt)
+//Vt - ввод или вывод
+{
+	volatile unsigned int address, Number_bits, Data;
+	volatile unsigned  char Adress = 4;
+	address = ModbasRtu_Register_address(3); //адрес регистра, к которому обращается мастер
+	if (address > Number_) //проверка, что адрес не превышает допустимый
+	{
+		Error_modbasRtu(0x02); //указанный в запросе адрес не существует
+	}
+	else
+	{
+		Number_bits = ModbasRtu_Register_address(5); //количество байт, которые нужно передать (старший и младший)
+		Data_Rx_ModbasRtu[2] = Number_bits * 2; //количество байт информащии, которые будут переданы
+		Adress = 3;
+		while (Number_bits > 0)
+		{
+			if (Vt == 1) //определение, что считывать - вход или выход
+			{
+				Data = Data_ModbasRtu_analog_input[address];
+			}
+			else
+			{
+				Data = Data_ModbasRtu_analog_Output[address];
+			}
+			address++;
+			Massiv = &Data;
+			Data_Rx_ModbasRtu[Adress++] = Massiv[1]; //считываем старший байт
+			Data_Rx_ModbasRtu[Adress++] = Massiv[0]; //считываем младший байт
+			Number_bits = Number_bits - 1;
+		}
+		check_sum(Adress); //подсчитаем контрольную сумму для передачи данных
+	}
+}
+
+//Запись одного регистра флагов 0x05
+void Changing_Discrete_Output(void)
+{
+	register unsigned int address;
+	address = ModbasRtu_Register_address(3); //адрес регистра, к которому обращается мастер
+	if (address > 11) //проверка, что адрес не превышает допустимый [11 - НОМЕР ДИСКРЕТНОГО ВЫХОДА]
+	{
+		Error_modbasRtu(0x02);
+	}
+	else
+	{
+		if (Data_Rx_ModbasRtu[4] == 255)
+			_Bin_input_Output(address, On, Data_ModbasRtu_Binary_Output, Change_output);
+		else
+			_Bin_input_Output(address, Off, Data_ModbasRtu_Binary_Output, Change_output);
+	}
+}
+
+//Запись одного регистра хранения 0x06
+void analog_output_recording(void)
+{
+	register int address;
+	address = ModbasRtu_Register_address(3);
+	if (address > 11) //[11 - НОМЕР АНАЛОГОВОГО ВЫХОДА]
+	{
+		Error_modbasRtu(0x02);
+	}
+	else
+	{
+		Data_ModbasRtu_analog_Output[address] = ModbasRtu_Register_address(5); //данные, которые нужно записать
+	}
+}
+
+
+//ОШИБКА
+void Error_modbasRtu(volatile unsigned char Temp_Error)
+{
+	Data_Rx_ModbasRtu[1] |= (1 << 7);
+	Data_Rx_ModbasRtu[2] = Temp_Error; //код ошибки
+	check_sum(3); //подсчитаем контрольную сумму для передачи данных
+}
+
+
+//ОТВЕТ КОНТРОЛЬНОЙ СУММЫ
+void check_sum(register unsigned char Adress)
+{
+	register unsigned int RC;
+	RC = crc_chk(Data_Rx_ModbasRtu, Adress); //вычисляем контрольную сумму
+	Data_Rx_ModbasRtu[Adress] = RC; //младший байт контрольной суммы
+	Adress++;
+	Data_Rx_ModbasRtu[Adress] = RC >> 8; //старший байт контрольной суммы
+	quantity_Data_ModbasRtu = Adress;
+}
+
+
+//ФОРМИРУЕМ ДЕЙСТВИЕ И ОТВЕТ НА ПРИНЯТЫЕ КОМАНДЫ ИЛИ ФОРМИРУЕМ ОТВЕТ ОБ ОШИБКАХ
+void modbasRtu_Answer()
+{
+	switch (Data_Rx_ModbasRtu[1])
+	{
+	case 1:
+		//Modbus RTU чтение дискретного выхода 0x01
+		Reading_Discrete_Output(Data_ModbasRtu_Binary_Output, 11); //[11 - НОМЕР ДИСКРЕТНОГО ВЫХОДА]
+		break;
+	case 2:
+		//Modbus RTU чтение дискретного входа 0x02
+		Reading_Discrete_Output(Data_ModbasRtu_Binary_input, 11); //[11 - НОМЕР ДИСКРЕТНОГО ВХОДА]
+		break;
+	case 3:
+
+		Read_analog_input(Data_ModbasRtu_analog_Output, 11, 0); //Modbus RTU на чтение аналогового выхода 0x03 [11 - НОМЕР АНАЛОГОВОГО ВЫХОДА]
+		break;
+	case 4:
+
+		Read_analog_input(Data_ModbasRtu_analog_input, 11, 1); //Modbus RTU на чтение аналогового входа 0x04 [11 - НОМЕР АНАЛОГОВОГО ВХОДА]
+		break;
+	case 5:
+		//Modbus RTU на запись дискретного вывода 0x05
+		Changing_Discrete_Output();
+		break;
+	case 6:
+		//Modbus RTU на запись аналогового выхода 0x06
+		analog_output_recording();
+		break;
+	case 15:
+		//Modbus RTU на запись нескольких дискретных выводов 0x0F
+		asm("nop"); //команда протокола, которая предписывает ничего не делать
+		//break;
+	case 16:
+		//Modbus RTU на запись нескольких аналоговых выводов 0x10
+		asm("nop");
+		//break;
+	default:
+		//команды не подерживаются
+		Error_modbasRtu(0x01); //принятый код функции не может быть обработан
+		break;
+	}
+}
+
+
+//ПОДПРОГРАММЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЗНАЧЕНИЙ
+
+//прочитать бит входов
+char read_digital_inputs(volatile unsigned char Temp1)
+{
+	return _Bin_input_Output(Temp1, On, Data_ModbasRtu_Binary_input, discrete_output_reading); //считать состояние выхода из буферного массива
+}
+
+//изменить бит входов
+void change_digital_inputs(volatile unsigned char Temp1, volatile unsigned char Temp2)
+{
+	_Bin_input_Output(Temp1, Temp2, Data_ModbasRtu_Binary_input, Change_output);
+}
+
+//прочитать бит выходов
+char read_digital_Output(volatile unsigned char Temp1)
+{
+	return _Bin_input_Output(Temp1, On, Data_ModbasRtu_Binary_Output, discrete_output_reading); //считать состояние выхода из буферного массива
+}
+
+//изменить бит выходов
+void change_digital_Output(volatile unsigned char Temp1, volatile unsigned char Temp2)
+{
+	_Bin_input_Output(Temp1, Temp2, Data_ModbasRtu_Binary_Output, Change_output);
+}
+
+//записать значение аналоговых выходов
+void change_analogue_Output(volatile unsigned char nomer, int Data)
+{
+	Data_ModbasRtu_analog_Output[nomer] = Data;
+}
+
+//записать значение аналоговых входов
+void change_analogue_input(volatile unsigned char nomer, int Data)
+{
+	Data_ModbasRtu_analog_input[nomer] = Data;
+}
+
+//считать значение аналоговых выходов
+int read_analogue_Output(volatile unsigned char nomer)
+{
+	return Data_ModbasRtu_analog_Output[nomer];
+}
+
+//считать значение аналоговых выходов
+int read_analogue_input(volatile unsigned char nomer)
+{
+	return Data_ModbasRtu_analog_input[nomer];
+}
+
+
+//(отправить по rb_put в кольцевой буфер ответ)
+//выглядит как int rb_put(struct rb* _rb, char element)
+void Data_Modbus_answer()
+{
+
+}

modbus.h

@@ -0,0 +1,25 @@
+
+#ifndef MODBUS_H
+#define MODBUS_H
+
+int crc_chk(unsigned char* data, unsigned char length);
+int ModbasRtu_Register_address(unsigned char Li);
+char Data_integrity();
+char _Bin_input_Output(register unsigned char NUMBER, register unsigned char state, volatile unsigned char* Masiv, volatile unsigned char Sd);
+void Reading_Discrete_Output(unsigned char* Massiv, register unsigned char Number_);
+void Read_analog_input(unsigned char* Massiv, register unsigned char Number_, unsigned char Vt);
+void Changing_Discrete_Output(void);
+void analog_output_recording(void);
+void Error_modbasRtu(volatile unsigned char Temp_Error);
+void check_sum(register unsigned char Adress);
+void modbasRtu_Answer();
+char read_digital_inputs(volatile unsigned char Temp1);
+void change_digital_inputs(volatile unsigned char Temp1, volatile unsigned char Temp2);
+char read_digital_Output(volatile unsigned char Temp1);
+void change_digital_Output(volatile unsigned char Temp1, volatile unsigned char Temp2);
+void change_analogue_Output(volatile unsigned char nomer, int Data);
+void change_analogue_input(volatile unsigned char nomer, int Data);
+int read_analogue_Output(volatile unsigned char nomer);
+int read_analogue_input(volatile unsigned char nomer);
+
+#endif /*MODBUS_H*/