Загрузил(а) файлы в ''

README.md

@@ -1,31 +0,0 @@
-# Modbus устройство на AVR
-# Задание
-Устройство поключено к питанию всегда. Взаимодействие по интерфейсу UART (RS-485) и протоколу Modbus.
-- Discrete Inputs  - 4 штуки
-- Coils - 4 штуки
-- Input registers - 2 канала АЦП
-- Holding Registers - 1 штука: адрес на шине Modbus.
-Адрес по умолчанию 0х32. Адрес хранить в ПЗУ чипа.
-Адреса данных определить самостоятельно.
-# Участники
-Южакова Лада
-Салангина Анастасия
-Макуц Ольга
-# Задачи
-Южакова Лада:
-- Изучить, как переопределять адрес по умолчанию в ПЗУ
-- Изучить ПЗУ
-- Изучить АЦП
-- Изучить, как определять адреса данных в ПЗУ
-- Понять, в какой последовательности будет работать программа
-- Изучить, что такое верхняя архитектура
-
-Салангина Анастасия:
-- Изучить Modbus
-- 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

device_adc.c

@@ -0,0 +1,37 @@
+#include "device_adc.h"
+
+uint16_t value = 0;
+char high_adc = 0, low_adc = 0;
+
+ISR(ADC_vect)
+{
+	low_adc = ADCL;
+	high_adc = ADCH;
+	value = (high_adc << 8) | low_adc;
+}
+
+void adc_init(void)
+{
+	// Опорное напряжение на входе AREF
+	ADMUX &= ~REFS0_MASK;
+    // Выравнивание результата вправо
+    ADMUX &= ~ADLAR_MASK;
+    // Коммутация выбранного входа с АЦП (ADC0)
+    ADMUX &= ~(MUX3_MASK | MUX2_MASK | MUX1_MASK | MUX0_MASK);
+    // Разерешение работы АЦП
+    ADCSRA |= ADEN_MASK;
+	// Запуск работы АЦП
+	ADCSRA |= ADSC_MASK;
+    // Предделитель частоты (128)
+    ADCSRA |= ADPS2_MASK | ADPS1_MASK | ADPS0_MASK;
+	// Разрешение прерывания от АЦП
+	ADCSRA |= ADIE_MASK;
+	// Непрерывный режим работы АЦП
+	ADCSRA |= ADATE_MASK;
+	sei();
+}
+
+uint16_t get_adc_value(void)
+{
+    return value;
+}

device_adc.h

@@ -0,0 +1,43 @@
+#ifndef DEVICE_ADC_H
+#define DEVICE_ADC_H
+
+#include <avr/interrupt.h>
+#include <stdint.h>
+#include <avr/io.h>
+#define F_CPU 16000000
+
+#define REFS1_BIT (7)
+#define REFS1_MASK (1<<REFS1_BIT)
+#define REFS0_BIT (6)
+#define REFS0_MASK (1<<REFS0_BIT)
+#define ADLAR_BIT (5)
+#define ADLAR_MASK (1<<ADLAR_BIT)
+#define MUX3_BIT (3)
+#define MUX3_MASK (1<<MUX3_BIT)
+#define MUX2_BIT (2)
+#define MUX2_MASK (1<<MUX2_BIT)
+#define MUX1_BIT (1)
+#define MUX1_MASK (1<<MUX1_BIT)
+#define MUX0_BIT (0)
+#define MUX0_MASK (1<<MUX0_BIT)
+#define ADEN_BIT (7)
+#define ADEN_MASK (1<<ADEN_BIT)
+#define ADPS2_BIT (2)
+#define ADPS2_MASK (1<<ADPS2_BIT)
+#define ADPS1_BIT (1)
+#define ADPS1_MASK (1<<ADPS1_BIT)
+#define ADPS0_BIT (0)
+#define ADPS0_MASK (1<<ADPS0_BIT)
+#define ADSC_BIT (6)
+#define ADSC_MASK (1<<ADSC_BIT)
+#define ADIF_BIT (4)
+#define ADIF_MASK (1<<ADIF_BIT)
+#define ADIE_BIT (3)
+#define ADIE_MASK (1<<ADIE_BIT)
+#define ADATE_BIT (5)
+#define ADATE_MASK (1<<ADATE_BIT)
+
+void adc_init(void);
+uint16_t get_adc_value(void);
+
+#endif /*DEVICE_C_H*/

main.c

@@ -1,39 +0,0 @@
-/*
- * 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

@@ -1,360 +0,0 @@
-
-#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

@@ -1,25 +0,0 @@
-
-#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*/