基于AVR单片机的modbus通信基础代码实现

资源摘要信息: "本资源为一个用于微处理器开发的modbus程序压缩包，包含了两个实验项目：modbus上位机实验和modbus下位机实验。该程序主要基于C/C++语言，利用ATmega88 AVR单片机作为硬件平台来实现modbus协议的基础运行代码。程序通过单片机的串行口进行输出，并能够连接多个modbus设备。在该程序的支持下，各个设备通过总线地址区分，以实现数据和指令的有效传输。此外，该程序具有良好的扩展性，允许用户在此基础上进行进一步的开发，例如完善令牌机制等。" 知识点详细说明: 1. Modbus协议基础: Modbus协议是一种应用层通信协议，用于电子设备之间的数据交换。它支持多种设备类型和网络拓扑结构，并广泛应用于工业控制系统中。Modbus协议定义了一系列功能码，用于指示设备执行操作，如读取或写入寄存器。其主要模式包括ASCII、RTU以及TCP/IP，本程序涉及到的是Modbus RTU模式，使用串行通信实现。 2. ATmega88 AVR单片机: ATmega88是一款由Atmel公司生产的8位微控制器，属于AVR系列。它具有多种内置功能，如定时器/计数器、串行通信接口、模数转换器以及EEPROM等。本程序使用ATmega88作为处理核心，执行modbus通信协议的相关功能。 3. C/C++语言在嵌入式开发中的应用: C/C++是嵌入式系统开发中最常用的语言之一。C语言因其执行效率高、控制能力强被广泛应用于单片机和微控制器的底层开发。C++则在C语言的基础上加入了面向对象的特性，更适合编写结构更复杂的程序。本程序使用C/C++语言进行开发，体现了其在嵌入式系统开发中的重要地位。 4. 串行通信接口: 串行通信是计算机与外部设备或其他计算机之间交换信息的一种方式。ATmega88单片机包含一个UART（通用异步接收/发送器）模块，用于实现串行通信。在modbus协议实现中，通过串行口将数据按照一定的格式发送和接收，进行设备之间的信息交换。 5. 设备地址分配与令牌机制: 在Modbus网络中，每个设备都分配有一个唯一的地址，以便在总线上传输数据时区分不同的设备。此外，令牌机制是指网络上的一种通信机制，用于确保只有一个设备能够在某一时刻控制网络，防止数据碰撞。本程序提供了一个基础的框架来实现设备地址分配，并允许用户完善令牌机制，以提高网络的可靠性和稳定性。 6. 上位机与下位机概念: 在Modbus系统中，上位机通常指运行Modbus主站软件的计算机系统，它负责发起通信请求、发送数据和指令等。下位机则是指连接到Modbus网络上的从设备，如传感器、执行器等，它们接收上位机的指令并作出响应。本程序中的modbus上位机实验与modbus下位机实验分别对应这两个概念的实现。 通过这些知识点的学习和应用，开发人员可以深入了解并实现modbus协议在嵌入式系统中的应用，特别是如何利用C/C++语言和ATmega88单片机进行具体的编程实践。此外，这些实验项目还提供了完善和扩展现有系统功能的实践经验。