433_STM32/Core/Inc/modbus_rtu_master.h

/**
  ******************************************************************************
  * @file    modbus_rtu_master.h
  * @brief   Modbus RTU Master 模块头文件
  * @note    本模块通过 RS485 (UART3) 以 Modbus RTU 协议轮询 Noris AMS 从站设备，
  *          读取寄存器 41161 (偏移地址 1160) 中的报警状态，
  *          提取 Bit4-7 (火灾/水密门/舱底水/气体检测) 映射为紧凑报警字节。
  *
  *          报警状态供 main.c 中的两种上报机制使用：
  *          1. 变化通知 (Type 0x10): 报警状态变化时，通过 PROTO_TYPE_IO 上报，
  *             格式与原 DI 变化通知完全一致，上位机代码无需修改。
  *          2. 心跳包 (Type 0xAA): 每 30 秒定时上报当前报警状态。
  *
  * @version 1.1
  ******************************************************************************
  */

#ifndef __MODBUS_RTU_MASTER_H
#define __MODBUS_RTU_MASTER_H

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include "stm32f1xx_hal.h"

/* ================================================================
 *  Modbus RTU 通信参数配置
 *  修改以下宏定义可适配不同的从站设备和通信需求
 * ================================================================ */

/** 从站设备地址 (Noris AMS 默认地址 = 1) */
#define MODBUS_RTU_SLAVE_ADDR          1

/** 目标寄存器偏移地址 (1160 对应 Noris 协议中的寄存器 41161) */
#define MODBUS_RTU_TARGET_REG          1160

/** 单次读取的寄存器数量 (当前只读取 1 个报警寄存器) */
#define MODBUS_RTU_REG_QTY             1

/** 轮询间隔 (毫秒)，每隔此时间发送一次 Read Holding Registers 请求 */
#define MODBUS_RTU_POLL_INTERVAL       1000

/** 响应超时 (毫秒)，发送请求后等待从站响应的最长时间，超时则丢弃本次轮询 */
#define MODBUS_RTU_RESP_TIMEOUT        500

/** 帧内字符间隔超时 (毫秒)，接收过程中两个相邻字节的最大间隔时间，
 *  超过此时间认为一帧数据接收完成 */
#define MODBUS_RTU_INTER_CHAR_TIMEOUT  10

/** 发送回波屏蔽时间 (毫秒)，UART3 发送后屏蔽自身回波的时间窗口，
 *  防止将自身发送的数据误判为从站响应 */
#define MODBUS_RTU_TX_ECHO_MARGIN     10

/* ================================================================
 *  Noris AMS 报警位提取宏
 *  从 16 位寄存器值中提取各个报警标志位
 *
 *  寄存器 41161 的位布局:
 *    Bit4: 火灾综合报警 (Fire)
 *    Bit5: 水密门综合报警 (Door)
 *    Bit6: 舱底水综合报警 (Bilge)
 *    Bit7: 气体检测综合报警 (Gas)
 *
 *  提取后映射到紧凑报警字节:
 *    Bit0 ← Bit4 (火灾)
 *    Bit1 ← Bit5 (水密门)
 *    Bit2 ← Bit6 (舱底水)
 *    Bit3 ← Bit7 (气体检测)
 * ================================================================ */

/** 提取火灾综合报警 (寄存器 Bit4) */
#define NORIS_FIRE_ALARM(reg)    (((reg) >> 4) & 0x01)

/** 提取水密门综合报警 (寄存器 Bit5) */
#define NORIS_DOOR_ALARM(reg)    (((reg) >> 5) & 0x01)

/** 提取舱底水综合报警 (寄存器 Bit6) */
#define NORIS_BILGE_ALARM(reg)   (((reg) >> 6) & 0x01)

/** 提取气体检测综合报警 (寄存器 Bit7) */
#define NORIS_GAS_ALARM(reg)     (((reg) >> 7) & 0x01)

/* ================================================================
 *  接收缓冲区配置
 * ================================================================ */

/** Modbus RTU 接收缓冲区最大长度 (字节)，
 *  正常响应帧为 7 字节，64 字节足够容纳各种响应 */
#define MODBUS_RTU_MAX_RX_BUF   64

/* ================================================================
 *  公共函数接口
 * ================================================================ */

/**
  * @brief  Modbus RTU Master 模块初始化
  * @note   在系统启动时调用，将状态机重置为 IDLE 状态，
  *         清空接收缓冲区和报警状态变量
  * @retval 无
  */
void ModbusRTU_Master_Init(void);

/**
  * @brief  Modbus RTU Master 主任务函数
  * @note   在主循环中周期性调用，实现状态机驱动的轮询逻辑:
  *         IDLE → WAIT_POLL → WAIT_RESPONSE → PROCESS → IDLE
  *
  *         状态说明:
  *         - IDLE: 等待轮询间隔到达 (1000ms)
  *         - WAIT_POLL: 发送 Modbus RTU 请求帧
  *         - WAIT_RESPONSE: 等待从站响应或超时
  *         - PROCESS: 解析响应帧，提取寄存器值和报警位
  *
  * @retval 无
  */
void ModbusRTU_Master_Task(void);

/**
  * @brief  向 Modbus RTU 接收缓冲区送入一个字节
  * @note   在 UART3 接收中断回调中调用 (HAL_UART_RxCpltCallback)，
  *         仅在 WAIT_RESPONSE 状态且不在回波屏蔽期内才接收数据
  * @param  byte: 从 UART3 接收到的原始字节
  * @retval 无
  */
void ModbusRTU_FeedRxByte(uint8_t byte);

/**
  * @brief  获取当前 Modbus RTU 报警状态
  * @note   返回紧凑报警字节，位定义如下:
  *         Bit0: 火灾报警
  *         Bit1: 水密门报警
  *         Bit2: 舱底水报警
  *         Bit3: 气体检测报警
  * @retval 报警状态字节 (uint8_t)
  */
uint8_t ModbusRTU_GetAlarmState(void);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif