/***********************************************************************/
/**********************51单片机与威纶通屏通讯***************************/
/***********************               			       *****************************/
/************************制作：威纶通技术部*****************************/
/***********************************************************************/

/***********************************************************************

开发板:小强开发板 	 晶振11.0592M

0X1-0X8与LED0-LED7对应，LED分别代表屏相应的位的状态，对应输出为P1口

6X1-6X8最后写入对应的值可以在数码管上显示，例如：6X1写入100数码管显示100，

往6X3里面写入200数码管显示200 ，数码管显示最后一次修改的寄存器的值。             							    

/***********************************************************************/

#include<reg52.h>                	  // 包含52单片机头文件，此头文件中包含52单片机中的资源定义，包括IO口，寄存器等
#include<intrins.h>					  //nop延时头文件，在延时函数中用到，调用一个_nop_()代表延时1us。

/* 宏定义无符号字符型、整形、长整形 */
#define uchar unsigned char			   //8位
#define ulint unsigned long			   //32位
#define uint unsigned int			   //16位

uchar idata Send_buf[30];			   //发送数据数组
uchar idata Receive_buf[30];		   //接收数据数组
uint  idata disp[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}; //字接收显示数组，用于存储6x1-6x8的十六位接收数据
uchar count=0,time=0;				   //count为收到数据的次数，time应用于发送03代码时，中间的字数量是多少个数值
uchar flag_finish=0,flag_led=0;		   //是否接收完成位，flag_led暂时不用
uint  address_num=0;				   //接收到字的数值
uint  begin_address=0,address_leg=0;   //数值字开始位，数值字长度
uchar sign7,sign6,sign5,sign4,sign3,sign2,sign1,sign0;		//用于判定发送的8个位，即0x1-0x8的位状态

//* LED亮灭情况表示相应的位状态，LED0-LED7分别对于0x1-0x8*//

sbit LED0=P1^0;						  
sbit LED1=P1^1;
sbit LED2=P1^2;
sbit LED3=P1^3;
sbit LED4=P1^4;
sbit LED5=P1^5;
sbit LED6=P1^6;
sbit LED7=P1^7;
sbit f3=P3^2;
sbit f4=P3^3;



/**************************数码管显示相关,DuanMa是显示0-9*****************************/
uchar code DuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 显示段码值0~9

/*****16位CRC检验表，低位在前，高位在后*******/

//////////////*高位表*///////////////////
uchar code auchCRCHi[] = {
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01,
0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81,
0x40
} ;

//////////////*低位表*///////////////////
uchar code auchCRCLo[] = {
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4,
0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD,
0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7,
0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE,
0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2,
0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67, 0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,
0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB,
0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91,
0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88,
0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80,
0x40
} ;

////////*16位CRC校验函数,查表法*////////////////
uint crc16(uchar *puchMsg,uchar usDataLen) 	
{ 											
	uchar uchCRCHi = 0xFF ; 				
	uchar uchCRCLo = 0xFF ; 				
	uint uIndex ; 							
	while (usDataLen--) 					
	{
		uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsg++ ; 	
		uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] ;
		uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;
	}
	return (((uint)(uchCRCLo) << 8) | uchCRCHi) ;
}

/////////*延时子程序，延迟N us*//////////
void delay_us(int n)
{
	int i;
	for(i=n;n<0;n--)
	_nop_();
}

/////////*延时子程序，延迟N ms*//////////
void delay_ms(int n)
{
	int i,j;
	for(i=n;i>0;i--)
		for(j=141;j>0;j--);
}


//////////数码管显示函数，最多显示五位数，数值仅限于0-9，该函数根据实际情况选择使用////////////////
void Display(uint Num)           
{
	uint i;
	for (i=0;i<5; i++)
	{
		P2 = 0;              	 //清除显示，防止数字重影
		P0 = DuanMa[Num%10];  	 //显示最低一位数
		delay_us(10);
		P2 = 0x80>>i;			 //显示第一位数时点亮第一个数码管，第二位时点亮第二个数码管，以此类推。
		Num = Num/10;			 //将变量除以10处理将显示下一位数	
	   	delay_ms(1);
	}
}

/*************串口初始化函数***************/
/********设定的参数为9600，N，8，1*********/

void init_uart(void)
{
	TH1=0xfa;
	TL1=0xfa; 			// 波特率设为9600
	TMOD=0x21; 			// 使用T1定时器，模式2
	PCON=PCON | 0x80; 	// 启用波特率加强位
	SCON=0x50; 			// 串口模式为2，即8位数据位，停止位为1，无校验
	PS=1; 				// 设定串口中断优先级为最高
	TR1=1; 				// 开始定时
	ES=1;				// 打开串口中断
	EA=1; 				// 打开总中断
}

/******************发送函数******************/
/***********发送一个字符即一个字节***********/

void send(uchar num)
{
	SBUF=num;		   //把字符放到发送数据缓存区SBUF，num可以是字符也可以是一个字节数据
	while(!TI);		   //当发送完之后，TI自动置位，即TI=1,表示发送完成
	TI=0;			   //当发送完之后TI不会自动置0，所以需手动将其置0，表示还没发送完数据
} 

/**********************发送函数***********************/
/***********发送字符串或者一连串的字节数据************/
/****mydata表示要发送的字符串数组，num表示数组长度****/

void send_word(uchar *mydata,uchar num) 
{ 										
	int i;
	for(i=0;i<num;i++)
	{
		send(*(mydata+i));
	}
	count=0;
}

/********************中断接收函数**********************/
/****当数据接收完时，进入串口中断将接收的值放入数组****/

void comm() interrupt 4 using 1
{
	if(RI)						//当接收完一个字节的数据后，RI会自动置位，即RI=1
	{
		uchar a;
        RI=0;					//接受中断标志软件清零
		a=SBUF;					//把缓存在单片机的数据给a
		Receive_buf[count]=a;	//将接受数据放入预置数组
		count++;				//数组自动递增，用于存储下一个数据
		if(count==8)			//当接收完8个MODBUS的功能码之后，自动清0，从新接收（支持的01、05、03、06命令读取或者写入每次都发送8个字节）
		{
			count=0;
			flag_finish=1;		//接受完8个MODBUS功能码的标志位
		}
	}
}

/**************************MODBUS功能码处理***************************/
/********目前只能识别01，03，05，06功能码，而且只能挂载单台***********/

void command(void)
{
//	uint begin_address=0,address_leg=0,crc_end;
	uint crc_end,legg;										  //CEC校验值和03功能码发送的位的长度
	char hi_type,low_type;									  //03、06功能码发送字节高低位
//	if(Receive_buf[0]==0x01)
//	{
		if(Receive_buf[1] == 0x01)							  //01功能码
		{
//			begin_address=Receive_buf[2]<<8+Receive_buf[3];
//			address_leg=Receive_buf[4]<<8+Receive_buf[5];
			crc_end=crc16(Receive_buf,6);					  //校验
			if(crc_end==Receive_buf[6]<<8 | Receive_buf[7])	  //当校验一致时
			{
				hi_type=0;									  //高位状态
				low_type=sign0 | sign1 | sign2 | sign3 | sign4 | sign5 | sign6 | sign7;	   //低位状态
			//	low_type=~P0;
				Send_buf[0]=Receive_buf[0];					  //站号
				Send_buf[1]=Receive_buf[1];					  //功能码
				Send_buf[2]=0x02;							  //字节数
				Send_buf[3]=low_type;						  //低位状态,即LED开关情况
				Send_buf[4]=hi_type;						  //高位状态
				crc_end=crc16(Send_buf,5);					  //校验
				Send_buf[5]=crc_end%256;					  //校验低位
				Send_buf[6]=crc_end/256;					  //校验高位
				send_word(Send_buf,7);						  //发送返回屏
			}
		}
		if(Receive_buf[1] == 0x05)							  //05功能码
		{
			begin_address=Receive_buf[3];					  //开始地址
			crc_end=crc16(Receive_buf,6);					  //校验
			if(crc_end==Receive_buf[6]<<8|Receive_buf[7])	  //校验正确时
			{
				if(Receive_buf[4]==0xff)					  //当为强制打开时
				 {
					 switch(begin_address)					 //对应的地址
					 {
						 case 0x00: LED0=0; sign0=0x01; break;	//相应的LED点亮，记录下相应的P0位状态
						 case 0x01: LED1=0; sign1=0x02; break;
						 case 0x02: LED2=0; sign2=0x04; break;
						 case 0x03: LED3=0; sign3=0x08; break;
						 case 0x04: LED4=0; sign4=0x10; break;
						 case 0x05: LED5=0; sign5=0x20; break;
						 case 0x06: LED6=0; sign6=0x40; break;
						 case 0x07: LED7=0; sign7=0x80; break;
					 }					 
				 }
				else										  //当强制为OFF时
				 {
				 //	flag_led=0;
					switch(begin_address)
					{
						 case 0x00: LED0=1; sign0=0; break;	 //相应的LED熄灭，记录下相应的P0位状态
						 case 0x01: LED1=1; sign1=0; break;
						 case 0x02: LED2=1; sign2=0; break;
						 case 0x03: LED3=1; sign3=0; break;
						 case 0x04: LED4=1; sign4=0; break;
						 case 0x05: LED5=1; sign5=0; break;
						 case 0x06: LED6=1; sign6=0; break;
						 case 0x07: LED7=1; sign7=0; break;
					}
				 }					  
				Send_buf[0]=Receive_buf[0];					//站号
				Send_buf[1]=Receive_buf[1];					//功能码
				Send_buf[2]=Receive_buf[2];					//起始高位
				Send_buf[3]=Receive_buf[3];					//起始低位
				Send_buf[4]=Receive_buf[4];					//返回状态
				Send_buf[5]=Receive_buf[5];					//返回状态
				crc_end=crc16(Send_buf,6);					//校验
				Send_buf[6]=crc_end%256;					//校验低位
				Send_buf[7]=crc_end/256;					//校验高位
				send_word(Send_buf,8);			 			//发送返回屏
			}
		}													
		if(Receive_buf[1]==0x03)							//03功能码
		{
			crc_end=crc16(Receive_buf,6);					//校验
			if(crc_end == Receive_buf[6]<<8|Receive_buf[7])	//校验一致
			{
				begin_address=Receive_buf[2]<<8|Receive_buf[3];
				address_leg=Receive_buf[4]<<8 | Receive_buf[5];	 //总寄存器长度
				hi_type=0;
				Send_buf[0]=Receive_buf[0];					//站号
				Send_buf[1]=Receive_buf[1];					//功能码
				legg=(uint)address_leg*2;					//字节数
				Send_buf[2]=address_leg*2;;					//字节数
				for(time=0;time<legg;time++)				//发送相应字节
				{
					if(!(time%2))							//字高位为0
					Send_buf[time+3] = disp[time/2+begin_address]/256;		//字高字节
					else
					Send_buf[time+3] = disp[time/2+begin_address]%256;		//字低字节
				}
				crc_end=crc16(Send_buf,legg+3);				//校验
				Send_buf[legg+3]=crc_end%256;				//校验低位
				Send_buf[legg+4]=crc_end/256;				//校验高位
				send_word(Send_buf,legg+5);					//返回屏
			}
		}
		if(Receive_buf[1]==0x06)						    //06功能码
		{
			begin_address=Receive_buf[2]<<8|Receive_buf[3]; //写入地址
			address_num=Receive_buf[4]<<8|Receive_buf[5];	//寄存器值
			crc_end=crc16(Receive_buf,6);					//校验
			if(crc_end==Receive_buf[6]<<8|Receive_buf[7])	//校验正确
			{
				disp[begin_address]=address_num;			//存入数组，给03功能码调用数值
				Send_buf[0]=Receive_buf[0];					//站号
				Send_buf[1]=Receive_buf[1];					//功能码
				Send_buf[2]=Receive_buf[2];					//开始高位
				Send_buf[3]=Receive_buf[3];					//开始低位
				Send_buf[4]=Receive_buf[4];					//字高位
				Send_buf[5]=Receive_buf[5];					//字低位
				crc_end=crc16(Send_buf,6);					//校验
				Send_buf[6]=crc_end%256;					//校验低位
				Send_buf[7]=crc_end/256;					//校验高位
				send_word(Send_buf,8);						//返回屏
					 
			}
		}
}
  
/*------------------ main code following -----------------*/
void main(void)
{
	init_uart();				   //初始化串口
	while(1) 
	{
	   Display(address_num);			//在开发板数码管上显示相应位的数值，发送或者接受数据会暂停显示（数码管闪烁）
	  //按钮输入 
	  if(!f3)       					 //判断按钮是否按下
	  {
		delay_ms(2);				   	 //延时
		while (!f3);
		//delay_ms(2);
		LED2=!LED2;
		if(LED2)
			sign2=0x0;
		else
			sign2=0x4;  
		}
	  if(!f4)
	  {
		delay_ms(2);
		while (!f4);
		//delay_ms(2);
		LED3=!LED3;
		if(LED3)
			sign3=0x0;
		else
			sign3=0x8; 
	   }
	   while(flag_finish)		   //当接收完成时
	   {
		   command();			   //识别相应的功能码
		   flag_finish=0;		   //重新接收	
	   }	 			 
	}	  
}