使用0f写多个线圈，举一些示例

当你使用Modbus协议的函数码0x0F（Write Multiple Coils）来写入多个线圈时，示例如下。假设我们有一个PLC系统，它有四个线圈编号为0x01, 0x02, 0x03, 和 0x04，并且你想把它们全部设置为开启（状态1）：

- 数据字节数：3 + (要写的线圈数 * 1) = 3 + 4 * 1 = 7个字节

- 报文结构：
  - 功能码：0x0F（写多路输出）
  - 协议头（如果使用RTU模式）：0x02（固定起始位）+ 0x03（固定长度标志）+ 0x06（数据长度，这里是7）
  - 线圈地址（16进制，每个地址1字节）：
      0x01, 0x02, 0x03, 0x04
  - 线圈状态（1字节，0x01表示开启，0x00表示关闭）：
      0x01, 0x01, 0x01, 0x01

- 发送这样的报文到PLC：
  0x02, 0x03, 0x06, 0x0F, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x02, 0x01, 0x01, 0x01, 0x03, 0x01, 0x01, 0x04, 0x01, 0x01

- 接收PLC的确认信息，检查是否有任何错误或状态更改确认。

注意：实际应用中，你需要根据所使用的Modbus库或工具来处理报文的编码和解码工作。

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写一个modbus rtu代码示例

好的，以下是一个基于 Python 编写的 Modbus RTU 读取和写入示例代码：

import serial
import struct

# 串口初始化设置
ser = serial.Serial()
ser.baudrate = 9600
ser.bytesize = serial.EIGHTBITS
ser.parity = serial.PARITY_NONE
ser.stopbits = serial.STOPBITS_ONE
ser.timeout = 2  # 读取数据超时时间
ser.port = '/dev/ttyUSB0'  # 串口号

# Modbus 函数码
READ_COILS = 0x01      # 读取线圈状态
READ_INPUT_BITS = 0x02  # 读取输入状态
READ_HOLDING_REGS = 0x03  # 读取保持寄存器
READ_INPUT_REGS = 0x04  # 读取输入寄存器
WRITE_SINGLE_COIL = 0x05  # 写单个线圈
WRITE_SINGLE_REG = 0x06  # 写单个寄存器
WRITE_MULTIPLE_COILS = 0x0F  # 写多个线圈
WRITE_MULTIPLE_REGS = 0x10  # 写多个寄存器
       
# CRC 校验
def calculate_crc(data):
    crc = 0xFFFF
    for bit in data:
        crc ^= bit
        for i in range(8):
            if crc & 0x0001:
                crc >>= 1
                crc ^= 0xA001
            else:
                crc >>= 1
    return crc

# 读取单个保持寄存器
def read_holding_register(slave_addr, register_addr):
    data = [slave_addr, READ_HOLDING_REGS, (register_addr >> 8) & 0xFF, register_addr & 0xFF, 0x00, 0x01]
    crc = calculate_crc(data)
    data += [crc & 0xFF, (crc >> 8) & 0xFF]
    ser.write(data)
    res = ser.read(5)
    if len(res) != 5:
        return None
    _, _, length, value1, value2 = struct.unpack('>BBBHBB', res)
    if length != 2:
        return None
    return (value1 << 8) + value2

# 写单个保持寄存器
def write_holding_register(slave_addr, register_addr, value):
    data = [slave_addr, WRITE_SINGLE_REG, (register_addr >> 8) & 0xFF, register_addr & 0xFF, (value >> 8) & 0xFF, value & 0xFF]
    crc = calculate_crc(data)
    data += [crc & 0xFF, (crc >> 8) & 0xFF]
    ser.write(data)
    res = ser.read(8)
    if len(res) != 8:
        return False
    _, _, _, addr1, addr2, value1, value2, _ = struct.unpack('>BBBBBBBB', res)
    if addr1 != ((register_addr >> 8) & 0xFF) or addr2 != (register_addr & 0xFF) or value1 != ((value >> 8) & 0xFF) or value2 != (value & 0xFF):
        return False
    return True

这段代码实现了两个函数，分别是 read_holding_register 和 write_holding_register，用于读取和写入一个单个保持寄存器的值。其中，calculate_crc 函数用于计算 Modbus RTU 的 CRC 校验值。

使用时，只需要根据实际情况修改串口号和 Modbus 从机地址、寄存器地址和数据即可。例如：

read_value = read_holding_register(0x01, 0x03)
write_result = write_holding_register(0x01, 0x06, 0x1234)

在STM32标准库支持下，如何设计并实现2024年电赛F题中的四线圈系统来形成一个大型环形永磁体？请提供详细的编程代码示例及步骤说明。

在STM32标准库的支持下，设计和实现一个大型环形永磁体的四线圈系统通常需要以下几个步骤：

1. **硬件配置**：
- 确保你的STM32微控制器有足够多的GPIO引脚用于控制四个线圈的通断。每个线圈对应一组PWM信号，通过改变它们的占空比来模拟交流电流，驱动永磁体。

2. **软件设置**：
- 首先，你需要安装并配置Keil MDK或CubeMX等IDE，并选择适合的STM32设备和外设支持。

3. **初始化GPIO和PWM**：

   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   TIM_HandleTypeDef hTIM;

   // 初始化GPIO作为PWM输出
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = YOUR_PWM_PIN; // 替换为实际的PWM引脚
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_AF_PP; // 输出推挽模式
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
   HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

   // 初始化PWM模块
   hTIM.Instance = YOUR_TIMER_INSTANCE; // 替换为你使用的定时器实例
   hTIM.Init.Prescaler = YOUR_PRESCALER_VALUE; // 计算合适的预分频值
   hTIM.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
   hTIM.Init.Period = YOUR_PWM_PERIOD; // 设定PWM周期，通常是电机步距角的倒数
   HAL_TIM_PWM_Init(&hTIM);

4. **线圈切换策略**：
- 设计一个循环，每次循环切换线圈的状态（开/关），可以使用计数器配合数组来跟踪当前状态。例如：

   uint8_t coil_state[4] = {0, 1, 2, 3};
   int counter = 0;

   void loop() {
       if (counter == YOUR_MAX_COUNT) {
           counter = 0;
       }
       HAL_TIM_PWM_SetCompare(&hTIM, coil_state[counter++], 0); // 设置PWM占空比为0关闭，非0打开
       HAL_Delay(YOUR_DELAY_MS); // 等待一段时间，再切换到下一个线圈
   }

5. **主程序启动循环**：

   while (1) {
       loop();
   }

注意：这只是一个基础的框架，具体的实现可能会根据你的硬件布局、电机特性以及比赛的具体要求有所不同。可能还需要考虑同步问题，比如在切换线圈时确保其他线圈已经关闭，以及处理中断和其他潜在的问题。