FreeModbus协议栈DMA驱动实时优化研究

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作者 张融 张铭杰 程翔宇 《集成电路与嵌入式系统》 2025年第9期24-27,共4页

针对嵌入式系统中进行大数据量通信时频繁发生UART中断引发实时性不足的问题,提出基于GD32E230微控制器的FreeModbus协议栈DMA驱动优化方案。通过重构UART发送/接收中断服务函数,引入DMA机制,极大降低UART中断频率,降低CPU占用。实验结... 针对嵌入式系统中进行大数据量通信时频繁发生UART中断引发实时性不足的问题,提出基于GD32E230微控制器的FreeModbus协议栈DMA驱动优化方案。通过重构UART发送/接收中断服务函数,引入DMA机制,极大降低UART中断频率,降低CPU占用。实验结果表明:在115200 b/s波特率下,255字节长帧传输的中断触发次数从256次降至2次,CPU占用时间减少99%,大幅减轻了系统负担,为资源受限型嵌入式设备提供了高性价比通信优化方案。 展开更多

关键词 DMA freemodbus GD32E230 中断优化 实时性 嵌入式通信协议

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基于ARM的FreeModbus通信协议的实现 被引量：14

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作者 刘艳萍 李化南 +1 位作者 赵连环 赵玉红 《自动化与仪表》 北大核心 2013年第5期22-26,共5页

FreeModbus是一个专门应用在嵌入式系统的免费通用MODBUS通信协议,它具有代码规范、易移植、可裁剪、对软硬件要求低、资源占用少等优点。通过详细分析该协议的构成要素和性能特点,将其成功地移植到基于ARM平台的μC/OS-Ⅱ操作系统上,... FreeModbus是一个专门应用在嵌入式系统的免费通用MODBUS通信协议,它具有代码规范、易移植、可裁剪、对软硬件要求低、资源占用少等优点。通过详细分析该协议的构成要素和性能特点,将其成功地移植到基于ARM平台的μC/OS-Ⅱ操作系统上,实现远程终端单元(RTU)和ASCII两种模式的工业Modbus通信功能。经过测试,完全满足数据采集、处理和控制等工业实时性要求,能够高效地应用到实际工业生产控制和仪表开发中,在很大程度上降低了控制仪器的开发成本和周期,具有重要的应用意义。 展开更多

关键词 freemodbus 嵌入式系统 ARM μC/OS-Ⅱ操作系统

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基于μC/OS-Ⅲ的FreeModbus TCP通信协议的实现 被引量：3

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作者 李化南 刘艳萍 刘畅 《自动化与仪表》 北大核心 2013年第10期21-25,共5页

在嵌入抢占式实时操作系统μC/OS-Ⅲ的ARM平台上,成功地移植FreeModbus通讯协议。对TCP/IP协议簇进行裁减优化并编写底层RTL8019AS驱动,将其嵌入到实时操作系统中,完成与FreeModbus/TCP功能的挂接,成功实现Modbus/TCP协议的通讯功能。... 在嵌入抢占式实时操作系统μC/OS-Ⅲ的ARM平台上,成功地移植FreeModbus通讯协议。对TCP/IP协议簇进行裁减优化并编写底层RTL8019AS驱动,将其嵌入到实时操作系统中,完成与FreeModbus/TCP功能的挂接,成功实现Modbus/TCP协议的通讯功能。系统硬件实现简单,软件代码层次规范、易移植和功能拓展。测试结果完全满足工业数据控制的精确性和实时性要求,能够在实际工业控制和仪表开发中高效地应用。 展开更多

关键词 实时操作系统 μC OS-Ⅲ ARM freemodbus TCP IP RTL8019AS

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基于FreeModbus的智能库房环境监控系统的设计 被引量：10

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作者 王宇飞 张国平 +3 位作者 蔡盼盼 冯飞飞 汪纯云 曾怡 《电子测量技术》 2018年第2期134-138,共5页

针对目前环境监控系统存在的集成度低、功能单一等问题,设计了一套可监测多项环境参数、具备自动调控等功能的智能库房环境监控系统。系统主要由一个控制器和若干个监测器构成,控制器和监测器均采用基于ARM内核的STM32芯片。监测器上挂... 针对目前环境监控系统存在的集成度低、功能单一等问题,设计了一套可监测多项环境参数、具备自动调控等功能的智能库房环境监控系统。系统主要由一个控制器和若干个监测器构成,控制器和监测器均采用基于ARM内核的STM32芯片。监测器上挂载多种传感器,主要负责采集环境参数,控制器通过RS485总线与监测器进行通信获取实时数据,如发生异常则进行报警并控制库房内设备,使库房内环境恢复正常状态。软件设计方面移植了嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-II以保证执行任务的实时性,通信方面针对本系统的布局情况在监测器上移植了FreeModbus协议以具备更好的兼容性和扩展性。经过长时间实地测试,智能库房环境监控系统能够实时监控库房内环境变化,运行稳定,达到预期要求。 展开更多

关键词 智能库房 环境监控 RS485 freemodbus

原文传递

FreeModbus RTU在串行链路上的研究与实现 被引量：8

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作者 张晓 姜培刚 《工业控制计算机》 2015年第5期69-70,共2页

Modbus协议是连接至不同类型总线或网络的设备之间提供主站/从站通信。在嵌入式系统中,Free Modbus使Modbus协议得以实现。采用Free Modbus支持的RTU传输模式,移植到STM32上,PC机上用Modbus Poll作主站测试工具。经实验证明,成功实现了... Modbus协议是连接至不同类型总线或网络的设备之间提供主站/从站通信。在嵌入式系统中,Free Modbus使Modbus协议得以实现。采用Free Modbus支持的RTU传输模式,移植到STM32上,PC机上用Modbus Poll作主站测试工具。经实验证明,成功实现了在串行链路上主站和从站之间数据实时通信。 展开更多

关键词 freemodbus RTU STM32 MODBUS POLL 实时通信

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FreeModbus在三相电参数测量系统中的移植与应用 被引量：4

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作者 李玉爽 刘东明 《科学技术与工程》 2011年第24期5950-5953,共4页

设计实现了一套基于FreeModbus协议的无线三相电参数测量系统。详述了FreeModbus协议在主控芯片STM32系列ARM上的移植方法。实现了三相电参数测量的全数字化和无线化。由于采用了符合工业标准FreeModbus协议,因此对现有组态软件的兼容... 设计实现了一套基于FreeModbus协议的无线三相电参数测量系统。详述了FreeModbus协议在主控芯片STM32系列ARM上的移植方法。实现了三相电参数测量的全数字化和无线化。由于采用了符合工业标准FreeModbus协议,因此对现有组态软件的兼容性非常好。 展开更多

关键词 三相电参数 freemodbus STM32

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基于μC/OS-Ⅲ的FreeModbus通信协议的实现 被引量：2

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作者 王贯兵 陈洁 +2 位作者 李新伟 张欣 王高扬 《工业控制计算机》 2015年第11期21-23,共3页

介绍了以Free Modbus协议栈在嵌入式抢占实时操作系统μC/OS-III的STM32平台上,成功实现了Modbus协议的移植。通过详细分析Free Modbus协议栈并编写STM32F103VET6微处理器的底层驱动,成功实现了工业Modbus协议RTU和ASCII两种模式的通信... 介绍了以Free Modbus协议栈在嵌入式抢占实时操作系统μC/OS-III的STM32平台上,成功实现了Modbus协议的移植。通过详细分析Free Modbus协议栈并编写STM32F103VET6微处理器的底层驱动,成功实现了工业Modbus协议RTU和ASCII两种模式的通信功能。测试结果表明,在实际工业生产控制和仪表开发中,应用Freemodbus协议,完全符合工业数据采集、实时控制和数据处理等厂级重复性和精确度要求,在一定程度上降低了工业仪表开发的周期及成本。 展开更多

关键词 实时操作系统 μC/OS-III freemodbus MODBUS协议 STM32

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具有远程升级功能的网络化智能温控器 被引量：10

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作者 杨晶 何鹏举 +2 位作者 朱升林 秦丽丽 宋阿梅 《测控技术》 CSCD 北大核心 2012年第11期6-10,共5页

针对中央空调系统终端温控器应用单一、远程通信困难等不足,以Contex-M3内核的微处理器STM32F103为核心,基于FreeModbus协议设计了一种支持多接口、在线可升级功能的中央空调智能温控器。该温控器既支持Modbus RTU通信,又支持Modbus TC... 针对中央空调系统终端温控器应用单一、远程通信困难等不足,以Contex-M3内核的微处理器STM32F103为核心,基于FreeModbus协议设计了一种支持多接口、在线可升级功能的中央空调智能温控器。该温控器既支持Modbus RTU通信,又支持Modbus TCP通信,可以与组态软件无缝连接,实现了对空调终端设备运行状况的集中监控和节能管理;同时利用IAP技术在网络总线上实现了该温控器的软件远程自动更新功能,解决了多节点系统远程升级困难、维护繁琐的问题。实际应用表明,该温控器工作稳定可靠,远程在线升级简单快捷,达到了实用的要求。 展开更多

关键词 中央空调 智能温控器 freemodbus MODBUS TCP 远程升级

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单片机和硬协议栈的Modbus TCP通信方案 被引量：8

9

作者 黄大昌 丁力 《单片机与嵌入式系统应用》 2016年第6期17-20,共4页

W5500集成了TCP/IP协议栈,为嵌入式系统提供了便捷的与互联网连接的方案。电除尘(ESP)控制器采用的RS485等通信方式,通信速率低、稳定性差,网络化信息化水平有待提高。在原有控制器基础上,MCU通过SPI接口与W5500相连,并在软件中移植了W5... W5500集成了TCP/IP协议栈,为嵌入式系统提供了便捷的与互联网连接的方案。电除尘(ESP)控制器采用的RS485等通信方式,通信速率低、稳定性差,网络化信息化水平有待提高。在原有控制器基础上,MCU通过SPI接口与W5500相连,并在软件中移植了W5500官方驱动程序和完整Modbus协议栈FreeModbus。测试证明,该方案通信稳定、报文标准,支持多客户端访问,达到了预期效果,实现了通信模式的换代升级。 展开更多

关键词 W5500 TCP/IP freemodbus SOCKET ESP

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基于STM32的步进电机控制器设计 被引量：11

10

作者 熊远生 刘春元 蔡伟忠 《制造业自动化》 CSCD 2019年第5期39-41,105,共4页

为实现对多台步进电机的控制,开发了基于STM32的步进电机控制器,在硬件设计的基础上,将FreeModbus移植到STM32上,在eMBRegHoldingCB函数中实现了输出脉冲频率、输出脉冲个数、输出脉冲方向和输出脉冲终止信息的可设置和可查询,实验结果... 为实现对多台步进电机的控制,开发了基于STM32的步进电机控制器,在硬件设计的基础上,将FreeModbus移植到STM32上,在eMBRegHoldingCB函数中实现了输出脉冲频率、输出脉冲个数、输出脉冲方向和输出脉冲终止信息的可设置和可查询,实验结果表明,所设计的步进电机控制器是可行的。 展开更多

关键词 STM32 步进电机 freemodbus

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基于ZigBee的实时水虻养殖环境监测器的设计 被引量：7

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作者 吕顺远 张国平 +3 位作者 胡江为 汪馨童 李庆 后德家 《电子测量技术》 2020年第15期100-104,共5页

基于目前水虻的生长对养殖环境有一定的要求,设计了一种实时监测多项环境参数的环境监测器。环境监测器主芯片选用了ARM Cortex-M3架构的STM32芯片,并挂载了温度、氧气、二氧化碳和氨气等多个传感器,采集相应的环境参数。在软件设计方面... 基于目前水虻的生长对养殖环境有一定的要求,设计了一种实时监测多项环境参数的环境监测器。环境监测器主芯片选用了ARM Cortex-M3架构的STM32芯片,并挂载了温度、氧气、二氧化碳和氨气等多个传感器,采集相应的环境参数。在软件设计方面,为了保证任务的实时性,环境监测器移植了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ;移植了FreeModbus通信协议使得环境监测器所采集到的数据能够稳定、方便传输给上层的控制器。在与上层的控制器通信方面,使用了ZigBee无线通信方式,使环境监测器与控制器之间的通信更方便、高效。设计的环境监测器能够准确测量水虻养殖环境中的各项环境数据,且经过长期测试能够稳定运行,完全能够达到需求。 展开更多

关键词 养殖环境 实时监测 ZIGBEE freemodbus μC/OS-Ⅱ

原文传递

基于STM32和组态王的停车场短信预约系统的设计 被引量：3

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作者 李升 郭福雁 高瑞 《物联网技术》 2015年第6期58-60,共3页

提出基于STM32和组态王停车场短信预约系统的设计思想,实现了PC机、STM32单片机和GSM模块之间的通信,完成了停车场短信预约系统的硬件设计和软件设计,并成功应用于立体停车场的智能控制系统。有利于提高停车场服务的智能化和人性化,更... 提出基于STM32和组态王停车场短信预约系统的设计思想,实现了PC机、STM32单片机和GSM模块之间的通信,完成了停车场短信预约系统的硬件设计和软件设计,并成功应用于立体停车场的智能控制系统。有利于提高停车场服务的智能化和人性化,更方便人们出行停车。系统以具有组态王的PC机作为上位机,以STM32F407ZGT6芯片设计的控制模块作为下位机,GSM模块为短信收发模块,通过组态王编写的监控界面进行停车场预约数据和信息的处理,实现以短信方式自动预约停车位的功能。该系统是对现有网上预约、电话预约方式的一种补充,对需要预约服务的场所具有一定的理论意义和实际应用价值。 展开更多

关键词 STM32 预约系统 GSM模块 freemodbus协议 ModbusRTU 组态王

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快速组织处理试剂管理及控制系统设计

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作者 徐雯 杨济民 《山东师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第1期70-74,共5页

快速病理组织处理系统对临床快速诊断具有非常重要的意义,其中试剂管理子系统是整个系统的核心之一.本文采用带有大减速比的减速器配步进电机驱动自制的磁芯旋转开关,实现了试剂的精确和自动化管理.系统以STM32F103为核心控制芯片,在uC... 快速病理组织处理系统对临床快速诊断具有非常重要的意义,其中试剂管理子系统是整个系统的核心之一.本文采用带有大减速比的减速器配步进电机驱动自制的磁芯旋转开关,实现了试剂的精确和自动化管理.系统以STM32F103为核心控制芯片,在uC/OS平台上进行系统搭建及测试,实现了快速病理组织处理系统中试剂的自动管理、处理缸的清洗以及必要的恒温控制. 展开更多

关键词 步进电机驱动 光电开关定位 freemodbus协议 UC/OS

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基于ARM的智能差压记录仪的设计

14

作者 徐扬 汤捷 唐传高 《山东工业技术》 2015年第2期174-174,共1页

本文结合国内外差压测量设备和仪器的优点,提出适应工业信息化升级趋势的新型智能差压记录仪设计方案。该方案采用ARM芯片LPC1768作为主控芯片,艾莫迪差压传感器作为压力感知器件,结合文件系统和Free Modbus协议栈以实现差压记录仪的数... 本文结合国内外差压测量设备和仪器的优点,提出适应工业信息化升级趋势的新型智能差压记录仪设计方案。该方案采用ARM芯片LPC1768作为主控芯片,艾莫迪差压传感器作为压力感知器件,结合文件系统和Free Modbus协议栈以实现差压记录仪的数字通讯和数据记录功能。 展开更多

关键词 差压测量 ARM 文件系统 freemodbus

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文献馆环境监测器的设计与实现

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作者 汪馨童 张国平 +2 位作者 杨晓霞 董谱 付东 《长江信息通信》 2021年第5期12-15,共4页

随着人们对古典藏书、珍贵文献资源的保存更加重视。针对目前档案馆、图书馆等文献馆对于纸质文献资料的保存环境有一定的需求,目前市面上的纸质文献环境监测系统在远距离传输方面还存在不足之处,且穿墙能力不足,采集环境参数较少。故... 随着人们对古典藏书、珍贵文献资源的保存更加重视。针对目前档案馆、图书馆等文献馆对于纸质文献资料的保存环境有一定的需求,目前市面上的纸质文献环境监测系统在远距离传输方面还存在不足之处,且穿墙能力不足,采集环境参数较少。故该系统提出了一种实时监测多项环境参数的环境监测器的设计方案。环境监测器采用了STM32系列芯片作为MCU。挂载了多种传感器,并且将各环境参数进行实时显示。通过无线LoRa的方式进行通信,并且移植了FreeModbus通信协议,使其稳定传输采集到的数据,且通信距离更远。经过三个月的有效测试,系统能够稳定运行,可达到远距离传输,实时准确地采集各项环境参数,达到预期要求。 展开更多

关键词 环境监测器 STM32 LoRa freemodbus ΜC/OS-II

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