基于FPGA的Picoblaze核實現Modbus通信協議
(2) 06預置單個寄存器
該寄存器在查詢信息時,寄存器尋址起始地址為0,寄存器1所對應的地址為0。請求的預置值位于查詢數據區。寄存器內容被預置后,返回正常響應。表4所列是06預置單個寄存器的功能舉例。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/156522.htm
3 程序設計
首先,程序設計時要明確所實現的Modbus協議的功能,并且要確定傳輸模式和錯誤校驗方法。本文主要是實現Modbus協議中的03讀保持寄存器和06預置單個寄存器的功能,并選用RTU模式進行通訊,使用的是CRC錯誤校驗方法。
其次,要熟悉Picoblaze核的結構、編程方法及指令集,同時確定要使用的寄存器編號和I\O接口,文本的編輯器中使用匯編指令編寫程序,并以.psm格式保存。
然后,要使用Kcpsm3進行編譯綜合并將已經編寫好的程序(.psm)轉換成.vhd格式。具體操作時,首先要將程序(.psm文件)保存到Kcpsm3文件夾下面的Assembler文件夾下,然后設置一個.txt文件,以用來保存編譯后的結果(如result.txt)。這樣,打開result.txt文件就可以在最下面發現程序是否出錯,如果出錯,系統應提示相關錯誤;如果程序無誤,則會顯示success。這樣,就可以在Dos環境下使用Kcpsm3編譯器。圖3所示是本系統的軟件程序流程圖。圖4給出了其相關命令圖。
接下來,便可使用ISE下載綜合,以將剛生成的.VHD文件添加到工程中。然后再生成工程文件,這樣,等運行結束后,就可以下載程序了。
最后,可以通過一個安裝好的Modbus上位機程序Modbus Poll來檢測數據傳輸的正確性,再選擇要實現的功能、地址和寄存器,并寫入數據,之后便可選擇發送,其發送后的結果如圖5所示。一切就緒后,便可將數據寫到相應的地址。
4 結束語
本文研究了工業上常用的Modbus通訊協議的基本通信方式,并基于Xilinx Spartan-3E FPGA的Picoblaze軟核實現了RTU模式的Modbus通信協議。實驗證明,該方式的收、發雙方通信良好,可以達到預計效果。從而證明,該設計方法具有一定的實用性。
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