前 言

本文是創(chuàng)龍科技專為 RK3576 單板機編寫的 Modbus 應(yīng)用開發(fā)手冊，面向工業(yè)自動化場景提供完整實戰(zhàn)方案。文檔圍繞 Modbus RTU 協(xié)議展開，詳細(xì)講解 RS485 硬件接線、串口配置、溫濕度數(shù)據(jù)采集、實時顯示與 CSV 文件存儲的全流程，并提供可直接編譯運行的源碼與交叉編譯步驟。

開發(fā)環(huán)境

Windows開發(fā)環(huán)境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit

Linux開發(fā)環(huán)境：VMware16.2.5、Ubuntu22.04.5 64bit

系統(tǒng)版本：Tronlong-Desktop 22.04、Linux-6.1.115、U-Boot-2017.09

sysroot：rk3576-Tronlong-Desktop-22.04-sysroot-[版本號].tar.gz

術(shù)語表

為便于閱讀，下表對文檔出現(xiàn)的關(guān)鍵術(shù)語進(jìn)行解釋；對于廣泛認(rèn)同釋義的術(shù)語，在此不做注釋。

注意事項

無特殊說明情況下，本文默認(rèn)從eMMC啟動系統(tǒng)，使用DEBUG作為調(diào)試串口。

1PTP簡介

IEEE1588協(xié)議簡稱精確時鐘協(xié)議PTP(Precision Timing Protocol)，它的全稱是“網(wǎng)絡(luò)測量和控制系統(tǒng)的精密時鐘同步協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)”(IEEE 1588 Precision Clock Synchronization Protocol)，用于同步計算機網(wǎng)絡(luò)中的時鐘。

PTP工作的基本原理，是通過主從節(jié)點之間進(jìn)行同步數(shù)據(jù)幀的發(fā)送，記錄數(shù)據(jù)幀的發(fā)送時間和接收時間信息進(jìn)行工作，并且將該時間信息添加到該數(shù)據(jù)幀中。從節(jié)點獲取這些時間信息，并計算從節(jié)點本地時鐘與主時鐘的時間偏差和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的傳輸延時，對本地時鐘進(jìn)行糾正，使之與主節(jié)點時鐘同步。

2PTP時鐘同步測試

本次測試以LAN1進(jìn)行演示，請準(zhǔn)備2個SBC-TL3576單板機，使用一根網(wǎng)線將2個單板機的LAN1網(wǎng)口直接連接。本次測試中，單板機1的LAN1網(wǎng)口作為Master，單板機2的LAN1網(wǎng)口作為Slave。

備注：如需使用LAN2網(wǎng)口進(jìn)行測試，請將命令中的"eth0"修改為"eth1"即可。

分別進(jìn)入單板機1、單板機2文件系統(tǒng)，執(zhí)行如下命令，設(shè)置兩塊單板機IP地址，確保兩塊單板機的網(wǎng)段相同。

Target# ifconfig eth0 192.168.13.190 up

Target# ifconfig eth0 192.168.13.191 up

進(jìn)入單板機1文件系統(tǒng)，執(zhí)行如下命令，進(jìn)行對時測試。

Target# ptp4l -i eth0 -m -H

進(jìn)入單板機2文件系統(tǒng)，執(zhí)行如下命令，進(jìn)行對時測試。下圖第一列紅色框打印的信息為2個單板機的對時時差，單位為ns；查看s2時鐘的master offset數(shù)據(jù)，可見PTP對時功能基本正常。第二列紅色框打印的信息為path delay，單位為ns。按"Ctrl + C"可停止測試。

Target# ptp4l -i eth0 -m -H -s

參數(shù)解析：

-i eth0：指定網(wǎng)絡(luò)端口；

-m:打印測試信息；

-H:使用硬件時間戳；

-s:Slave模式。

參數(shù)解析：

（1）master offset：測量與主設(shè)備的偏移（以ns為單位），即對時時差；

（2）s0、s2：不同的時鐘伺服狀態(tài)；

path delay：從主設(shè)備發(fā)送同步消息的延遲（以ns為單位）。