FreeModbus从站设计（11）-把Modbus的通信参数存在单片机的flash中
关键词：FreeModbus CubeMX HAL库 flash 通信参数
作为从站，Modbus-RTU通信的参数主要包括从站地址和串口参数，串口参数又包括波特率、校验位、停止位等，把这些参数存储在单片机的flash里，孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，可以简化电路设计，应用更加灵活。通用串口参数中数据位，在Modbus-RTU通信中是不需要设置的，因为Modbus协议规范规定，Modbus-RTU的数据位必须为8位。
1.通信参数在flash中的存储位置
STM32F103C8T6的flash存储区是没有区分程序区和用户数据区的，将通信参数存在flash中，最大的一个原则是不能影响程序代码存储区，否则会有意想不到的后果。具体存在flash中的哪个位置，要根据实际情况来，一般来说，程序代码都不会把flash占满，一般存在最后一页。以此系列文章的示例程序为例，通过keil的编译信息，可以看到程序占用的flash空间只有十几kB，如图1所示，而STM32F103C8T6的flash空间是64kB，共64页，因此擦除、写数据到最后一页不会影响程序代码。
图1
STM32F103C8T6属于中等容量的STM32F103，其flash组织结构如图2所示。中等容量的STM32F103有64kB和128kB两种，STM32F103C8T6是64kB的，因此，只有64页。Flash的操作必须要先擦除，再写入，并且是按页擦除的。最后一页的地址为：0x0800FC00。
图2
2.基于HAL库写flash的方法
图3
如图3所示，孔丙火（微信公众号：孔丙火）在modbus_app.c文件中写了一个写flash的函数。总体流程就是先擦除再写入，直接调用HAL库函数就可以了。
3.通信参数修改的基本流程
基本流程：从站收到修改通信参数的命令→将参数存储到中间数组→写flash→重新初始化串口和协议栈参数。
这里的示例程序，采用写多个保持寄存器（16功能码）传输修改通信参数命令，设定为：从地址15（协议地址格式）开始，写5个寄存器，首个寄存器写入的输入必须为0xFFAA，后面四个寄存器分别表示：从站地址、波特率、校验位、停止位，程序代码如图4所示。
图4
这段代码写在eMBRegHoldingCB()函数中，这个函数在之前的章节有阐述。收到的通信参数存储在了usUsrComFlashData[]中，这是一个全局变量。并且将ucUsrComconfig置1，用于在函数外部写flash的标识。
图5
如图5所示，调用vUsrWriteFlash()函数写flash，此段代码写在主循环while(1)中。
重新初始化串口和协议栈参数，有两种方法，一种是在修改通信参数后，让用户重启，程序在main()函数的初始化阶段完成串口和协议栈参数的初始化，还有一种是在收到修改通信参数的命令后，在线重新初始化串口和协议栈。孔丙火（微信公众号：孔丙火）认为，在工业控制领域，前一种方法更好，因为工控领域最重要的是安全，如果从站正在接收控制命令，这时对串口和协议栈重新初始化，是有危险的，而且修改通信参数的事件，并非高频率。
总结：介绍了STM32F103C8T6的flash的组织结构，进一步分析了通信参数在flash中的存储位置，阐述了基于HAL库写flash的方法和通信参数修改的基本流程。代码经过实践，可以实现将通信参数存在flash中，并可以通过Modbus命令修改通信参数。
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