FX3U-IE-V12.2 PLC源代码,网口实现本地或远程穿透编程、监控。网口支持FXTCP-平芜编程栈

FX3U-IE-V12.2 PLC源代码,网口实现本地或远程穿透编程、监控。网口支持FXTCP mc协议的触摸屏、上位机组态连接。硬件STM32F103VET6和RET6，兼容三菱FX3U源码，带modbusTCP服务和双串口ModbusRTU主从站功能（可通过plc程序切换），实时时钟，深度测试后，修改一些主要bug后，稳定运行。程序配套测试用板卡pcb,原理图，bom表等资料。

STM32F103 基于CAN总线的多节点共享寄存器通信系统解析

一、系统概述

本文介绍了一种基于STM32F103微控制器的CAN总线多节点通信系统。该系统采用主从式架构，支持最多8个CAN节点之间的数据共享，每个节点可配置最多32个16位共享寄存器。系统实现了节点间的自动发现、数据同步和错误重传机制，适用于工业控制、分布式采集等场景。

二、系统架构设计

2.1 网络拓扑

主节点（地址0）：负责协调整个网络通信，主动轮询从节点
从节点（地址1-7）：响应主节点请求，上报自身数据
通信协议：基于Modbus-RTU简化格式的自定义应用层协议

2.2 共享内存映射

系统在PLC的D寄存器区划定了专用共享区域：

起始地址：D5096（0x13E8）
结束地址：D5352（0x14E8）
每个节点分配32个寄存器（64字节）
总共支持8个节点，最大共享256个寄存器

三、通信协议详解

3.1 帧格式规范

| 功能码(1B) | 起始地址(2B) | 字节数(1B) | 数据(NB) | CRC16(2B) |

3.2 功能码定义

0x03：读操作
地址0xFFFF：读取节点信息（共享寄存器个数）
其他地址：读取共享寄存器数据
0x10：写操作，用于主节点向从节点下发数据

3.3 通信流程

系统采用严格的状态机控制，确保数据传输的可靠性：

节点发现阶段：主节点轮询获取各从节点的共享寄存器配置
数据采集阶段：主节点读取各从节点的共享寄存器数据
数据分发阶段：主节点将汇总数据分发给各从节点

四、核心实现机制

4.1 硬件初始化

系统对STM32F103的CAN控制器进行精确配置：

波特率：500Kbps（APB1时钟36MHz，分频系数6）
工作模式：正常模式（非环回、非静默）
滤波器配置：32位掩码模式，接收所有标准帧
引脚重映射：CAN1使用PB8（RX）、PB9（TX）

4.2 中断处理

CAN接收中断服务程序实现高效的数据接收：

void can_ISR(void) { CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, &g_tCanRxMsg); // 地址匹配检查 if ((canComm.rxFlg != 2) && (g_tCanRxMsg.StdId == canComm.currDevAddr) && (g_tCanRxMsg.IDE == CAN_ID_STD) && (g_tCanRxMsg.DLC > 0)) { // 数据累积接收 memcpy(&canComm.rxBuf[canComm.rxCnt], g_tCanRxMsg.Data, g_tCanRxMsg.DLC); canComm.rxCnt += g_tCanRxMsg.DLC; // 状态更新 canComm.rxTimeout = 1; canComm.rxFlg = 1; canComm.txTimeout = 0; } }

4.3 超时重传机制

系统实现完善的重传机制确保通信可靠性：

接收超时：10个时间单位
发送超时：用户可配置（默认100ms）
最大重试次数：6次
错误统计：记录通信失败节点

4.4 数据处理状态机

主从节点采用统一的状态机设计：

// 主节点状态流程 switch (canComm.processFlg) { case 0: // 获取节点信息 CAN_GetInfo(canComm.slaveCnt); break; case 1: // 获取共享数据 CAN_GetShareRegData(canComm.slaveCnt); break; case 2: // 下发共享数据 CAN_WriteShareRegData(canComm.slaveCnt); break; } // 从节点状态流程 switch (canComm.processFlg) { case 0: // 回复节点信息 CAN_Reply(canComm.localDevAddr, ...); break; case 1: // 回复共享数据 CAN_ReplyShareRegData(canComm.localDevAddr); break; case 2: // 确认数据接收 CAN_Reply(canComm.localDevAddr, ...); break; }

五、配置参数系统

系统通过PLC的特殊寄存器进行灵活配置：

5.1 功能使能

M8150：CAN功能总开关
当该标志置位时，CAN通信模块才开始工作

5.2 节点配置

D8150：本机地址（0为主机，1-7为从机）
D8151：从机数量（仅主机有效）
D8152：共享寄存器个数（1-32）

5.3 超时配置

D8149：通信超时参数（单位：时间基准）
影响发送和接收的超时判断

5.4 错误诊断

D8063：错误代码寄存器
详细记录通信过程中的各种异常情况

六、错误处理机制

系统定义完善的错误代码体系：

6.1 通信错误

6361-6368：CAN硬件层错误（位填充、格式、应答等）
6369-6370：协议层错误（ID不匹配、长度错误）

6.2 配置错误

6375：从机地址设置错误
6376：超时参数错误
6377：共享寄存器访问越界
6378：从机个数设置错误
6379：共享寄存器个数错误

6.3 应用层错误

6371：发送失败
6372：接收失败
6373-6374：地址冲突

七、系统特点

7.1 可靠性设计

完善的CRC16校验（Modbus标准）
数据包长度验证
地址范围检查
自动重传机制

7.2 灵活性

软件可配置节点参数
支持动态调整共享寄存器数量
可适应不同规模的网络需求

7.3 实时性

中断驱动的接收机制
状态机控制的发送流程
可配置的超时参数

八、应用场景

本系统适用于以下应用场景：

分布式控制系统：多个PLC之间的数据交换
数据采集网络：多个采集节点向主站上报数据
设备监控系统：主节点监控多个从节点状态
并行处理系统：节点间共享计算中间结果

九、总结

该CAN总线多节点通信系统基于STM32F103硬件平台，实现了稳定可靠的主从式数据共享机制。通过精心设计的通信协议、完善的状态机和错误处理机制，系统能够在工业环境中稳定运行。模块化的设计使得系统具有良好的可配置性和可扩展性，能够适应不同规模的应用需求。

系统的核心价值在于将复杂的CAN总线通信封装成简单的共享寄存器操作，极大降低了上层应用的开发难度，同时保证了通信的可靠性和实时性。

FX3U-IE-V12.2 PLC源代码,网口实现本地或远程穿透编程、监控。网口支持FXTCP