野火STM32Modbus主机读取寄存器/线圈失败(二)-解决CRC校验错误

前情提要

在自己的开发板上移植了野火的modbus主机程序并尝试使用。

问题背景

我使用STM32显示板作为Modbus主机连接电脑，并在电脑上运行Modbus Slave软件。测试中发现，读取保持寄存器和输入寄存器均失败，但写入操作正常。Modbus Slave可以正确接收到请求帧：

这说明主机发出的命令没有问题。然而，在我的代码中，用于存储保持寄存器的数组 usMRegHoldBuf[][]始终为0，未能更新。进一步排查发现，程序并未进入回调函数 eMBMasterRegHoldingCB(UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs, eMBRegisterMode eMode)。

已经解决了接收中断不触发的问题。在使用FreeModbus库进行通信时，发现从机返回的数据CRC校验失败，导致数据解析异常。

CRC校验失败

问题现象

在mb_m.c文件的eMBErrorCode eMBMasterPoll( void )中的分支添加解析结果的测试，结果显示parse_success_count一直为0，parse_fail_count递增，排查原因是CRC校验失败，导致解析失败。

        case EV_MASTER_FRAME_RECEIVED:eStatus = peMBMasterFrameReceiveCur( &ucRcvAddress, &ucMBFrame, &usLength );/* 测试：记录解析结果 */extern volatile uint32_t parse_success_count, parse_fail_count;if(eStatus == MB_ENOERR) {parse_success_count++;} else {parse_fail_count++;}/* Check if the frame is for us. If not ,send an error process event. */if ( ( eStatus == MB_ENOERR ) && ( ucRcvAddress == ucMBMasterGetDestAddress() ) ){( void ) xMBMasterPortEventPost( EV_MASTER_EXECUTE );}else{vMBMasterSetErrorType(EV_ERROR_RECEIVE_DATA);( void ) xMBMasterPortEventPost( EV_MASTER_ERROR_PROCESS );}break;

原始问题数据

• 主机发送: 01 03 00 01 00 04 15 C9
• 从机返回: 01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 73 55（实际接收）
• 期望返回: 01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 73 D5

问题分析

1. CRC校验算法验证

使用Modbus CRC16算法对接收到的数据进行校验：

// Modbus CRC16计算函数
USHORT usMBCRC16(UCHAR * pucFrame, USHORT usLen)
{UCHAR ucCRCHi = 0xFF;UCHAR ucCRCLo = 0xFF;int iIndex;while(usLen--){iIndex = ucCRCLo ^ *(pucFrame++);ucCRCLo = (UCHAR)(ucCRCHi ^ aucCRCHi[iIndex]);ucCRCHi = aucCRCLo[iIndex];}return (USHORT)(ucCRCHi << 8 | ucCRCLo);
}

2. 手动计算验证

对从机返回的数据进行计算：

• 数据部分: 01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 (11字节)
• 接收CRC: 73 55
• 计算CRC: 73 D5

发现差异: 最后一个字节应为 D5 但实际接收为 55

问题解决思路

通过检查代码配置，发现串口校验位不匹配：

• ModbusSlave工具配置: 115200-8-E-1 (偶校验)
• 代码中配置: UART_PARITY_NONE (无校验)

// 原错误配置
#define MB_MASTER_USART_PARITY UART_PARITY_NONE// 正确配置应为
#define MB_MASTER_USART_PARITY UART_PARITY_EVEN

问题解决

根本原因

校验位不匹配导致数据接收错误
虽然官方给的文档中说串口配置是无校验位

实际程序中的串口定义也是无校验位
)
但是主函数中，设置的是偶校验
)
而串口的数据位配置的是8位，这就导致了数据接收错误

解决方式1

修改校验位设置为

MB_PAR_NONE, /*!< No parity. */

	/* FreeModbus主机初始化 */eMBMasterInit(MB_RTU, MB_MASTER_USARTx, MB_MASTER_USART_BAUDRATE, MB_PAR_NONE);

解决方式2

修改usart.c里MX_USART2_UART_Init的工作模式配置，让它根据选择的校验模式自行判断应该配置成多少位。

/*** @brief  DEBUG_USART GPIO 配置,工作模式配置。115200 8-N-1* @param  无* @retval 无*/  
void MX_USART2_UART_Init(uint8_t ucPORT, uint32_t ulBaudRate, uint8_t eParity)
{if(ucPORT != 2) //必须设置为串口2return ;huart2.Instance = DEBUG_USART;huart2.Init.BaudRate = ulBaudRate;huart2.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart2.Init.Parity = eParity;/* 根据校验位设置数据位长度 */if(eParity == UART_PARITY_NONE) {huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;} else {huart2.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_9B;}huart2.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart2.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;huart2.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;if (HAL_UART_Init(&huart2) != HAL_OK){while(1);}}

重新编译测试

修改后重新编译程序，测试结果：

• ✅ 接收数据正确: 01 03 08 00 02 00 03 00 04 00 05 73 D5
• ✅ CRC校验通过
• ✅ 数据解析正常