MODBUS协议详解：波特率与嵌入式系统通信

"本文主要介绍了在嵌入式系统和ARM技术中的Linux操作系统下，如何进行PCI驱动开发，特别是在数据信号发送速率方面的设定和Modbus通信协议的使用。文中提到的标准波特率为19200bps，同时允许选择其他波特率如1200, 2400, 4800, 38400bps等，但对发送方要求精度高于1%，接收方允许2%误差。此外，还提到了GB/T相关的Modbus协议标准，它是应用层报文传输协议，适用于通过不同总线或网络连接的设备间的客户机/服务器通信。Modbus支持TCP/IP和多种异步串行传输方式，以及高速的MODBUSPLUS网络。" 在嵌入式系统和ARM架构的Linux系统中，开发PCI驱动涉及到硬件接口、中断处理、DMA传输等多个方面。数据信号发送速率是关键参数，用于定义设备间通信的速度。通常，波特率的选择会影响到数据传输的效率和稳定性。在这个案例中，推荐的波特率为19200bps，这需要在驱动程序中进行配置以确保设备按照此速率进行数据交换。同时，考虑到兼容性和灵活性，其他波特率也被列为可选项，但无论选择哪个波特率，都应确保发送方的精度超过1%，而接收方可以容忍2%的误差，这是保证通信可靠性的基础。 Modbus协议，作为一个广泛应用的工业通信协议，它在OSI模型的第7层——应用层上运行，提供了客户机/服务器的通信模式。功能码是Modbus协议的核心部分，每个功能码对应一种特定的服务。这种协议使得不同厂商的自动化设备可以通过TCP/IP或各种串行接口如RS232、RS485进行通信。Modbus不仅支持传统的串行链路，还支持以太网上的TCP/IP，以满足现代工业网络的需求。在实际应用中，如图2所示，Modbus通信可以跨越多个网络层次，包括PLC、HMI、I/O设备和网关，实现了分布式系统的高效联动。 在Linux环境下，开发PCI驱动需要熟悉Linux内核机制，包括设备树、字符设备驱动、中断处理、PCI设备注册等。开发者需要编写驱动程序以适配特定的PCI设备，确保其能正确识别和初始化，并在用户空间提供相应的接口供应用程序调用。在处理Modbus通信时，还需要实现与Modbus协议相关的函数，例如解析和构建Modbus报文，处理不同功能码的请求和响应。 总结来说，PCI驱动开发涉及硬件层面上的交互，而Modbus协议则提供了通信层面的标准化，两者结合确保了嵌入式系统中数据的有效传输和设备间的协同工作。对于Linux系统，开发者需要掌握内核编程技巧和理解工业通信协议，以实现高效、可靠的系统集成。