預(yù)置單個(gè)寄存器 - 基于Picoblaze軟核的Modbus通信協(xié)議設(shè)計(jì)

　　（2） 預(yù)置單個(gè)寄存器

　　該寄存器在查詢信息時(shí)，寄存器尋址起始地址為0，寄存器1所對(duì)應(yīng)的地址為0。請(qǐng)求的預(yù)置值位于查詢數(shù)據(jù)區(qū)。寄存器內(nèi)容被預(yù)置后，返回正常響應(yīng)。表4所列是06預(yù)置單個(gè)寄存器的功能舉例。

表4 預(yù)置單個(gè)寄存器的功能舉例

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　　3 程序設(shè)計(jì)

　　首先，程序設(shè)計(jì)時(shí)要明確所實(shí)現(xiàn)的Modbus協(xié)議的功能，并且要確定傳輸模式和錯(cuò)誤校驗(yàn)方法。本文主要是實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議中的03讀保持寄存器和06預(yù)置單個(gè)寄存器的功能，并選用RTU模式進(jìn)行通訊，使用的是CRC錯(cuò)誤校驗(yàn)方法。

　　其次，要熟悉Picoblaze核的結(jié)構(gòu)、編程方法及指令集，同時(shí)確定要使用的寄存器編號(hào)和I＼O接口，文本的編輯器中使用匯編指令編寫(xiě)程序，并以。psm格式保存。

　　然后，要使用Kcpsm3進(jìn)行編譯綜合并將已經(jīng)編寫(xiě)好的程序（.psm）轉(zhuǎn)換成。vhd格式。具體操作時(shí)，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(shè)置一個(gè).txt文件，以用來(lái)保存編譯后的結(jié)果（如result.txt）。這樣，打開(kāi)result.txt文件就可以在最下面發(fā)現(xiàn)程序是否出錯(cuò)，如果出錯(cuò)，系統(tǒng)應(yīng)提示相關(guān)錯(cuò)誤；如果程序無(wú)誤，則會(huì)顯示success。這樣，就可以在Dos環(huán)境下使用Kcpsm3編譯器。圖3所示是本系統(tǒng)的軟件程序流程圖。圖4給出了其相關(guān)命令圖。

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圖3 本系統(tǒng)的軟件程序流程圖

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圖4 由psm文件轉(zhuǎn)換成ROM格式vhd文件

　　接下來(lái)，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(yùn)行結(jié)束后，就可以下載程序了。

　　最后，可以通過(guò)一個(gè)安裝好的Modbus上位機(jī)程序Modbus Poll來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，再選擇要實(shí)現(xiàn)的功能、地址和寄存器，并寫(xiě)入數(shù)據(jù)，之后便可選擇發(fā)送，其發(fā)送后的結(jié)果如圖5所示。一切就緒后，便可將數(shù)據(jù)寫(xiě)到相應(yīng)的地址。

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圖5 發(fā)送后的結(jié)果

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　本文研究了工業(yè)上常用的Modbus通訊協(xié)議的基本通信方式，并基于Xilinx Spartan-3E FPGA的Picoblaze軟核實(shí)現(xiàn)了RTU模式的Modbus通信協(xié)議。實(shí)驗(yàn)證明，該方式的收、發(fā)雙方通信良好，可以達(dá)到預(yù)計(jì)效果。從而證明，該設(shè)計(jì)方法具有一定的實(shí)用性。

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