STM32F407/以太网/FX3U/PLC/工控板源程序 支持stm32f407/429/405芯片 支持断电数据保存。 目前源码有两个版本 图1.是Hal库版本已经被个别人进行倒卖。 现在已经进行了多项bug修复。 图2.是标准的库函数版本不进行网上交易,需要当面交易。

最近在工控圈子里看到几个老哥在倒腾STM32F4系列的工控板源码,正好手头有个项目用到了STM32F407+FX3U的方案,这玩意儿搞过的人都知道,掉电数据保存是刚需。今天就跟大伙掰扯掰扯这个方案的实现套路。

先说硬件配置:STM32F407/429/405这三兄弟都支持,板子自带以太网口接FX3U搞协议转换。重点是这个掉电存数功能——靠内部Flash模拟EEPROM实现。这里给个Hal版的Flash操作代码片段:

// 定义保存扇区(根据具体芯片调整)
#define FLASH_USER_START_ADDR  0x080E0000
#define FLASH_USER_END_ADDR    0x080FFFFF

HAL_StatusTypeDef Flash_Write(uint32_t addr, uint8_t *data, uint16_t size) {
    HAL_FLASH_Unlock();
    
    FLASH_EraseInitTypeDef erase;
    erase.TypeErase = FLASH_TYPEERASE_SECTORS;
    erase.Sector = FLASH_SECTOR_11;
    erase.NbSectors = 1;
    erase.VoltageRange = FLASH_VOLTAGE_RANGE_3;

    uint32_t SectorError = 0;
    HAL_FLASHEx_Erase(&erase, &SectorError);  // 先擦后写
    
    for(uint16_t i=0; i<size; i+=4) {
        uint32_t chunk = *((uint32_t*)(data + i));
        HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_WORD, addr + i, chunk);
    }
    
    HAL_FLASH_Lock();
    return HAL_OK;
}

这段代码的骚操作在于直接操作Flash物理地址,注意每次写入前必须整块擦除。实测在突然断电场景下,配合超级电容的供电续命,数据保存成功率能到99%以上。不过要特别注意Flash擦写次数限制(约1万次),重要数据建议做磨损均衡。

STM32F407/以太网/FX3U/PLC/工控板源程序 支持stm32f407/429/405芯片 支持断电数据保存。 目前源码有两个版本 图1.是Hal库版本已经被个别人进行倒卖。 现在已经进行了多项bug修复。 图2.是标准的库函数版本不进行网上交易,需要当面交易。

标准库版本的实现路子更野,直接寄存器操作(Hal版被倒卖后现在反而更推荐这个版本)。看个以太网初始化的对比:

Hal库版:

heth.Instance = ETH;
heth.Init.AutoNegotiation = ETH_AUTONEGOTIATION_ENABLE;
HAL_ETH_Init(&heth);

标准库版:

ETH_DeInit();
ETH_StructInit(&ETH_InitStructure);
ETH_InitStructure.ETH_AutoNegotiation = ETH_AutoNegotiation_Enable;
ETH_Init(&ETH_InitStructure);

明显能看出标准库更接近底层寄存器,执行效率更高。实测标准库版本在复杂工况下的网络丢包率比Hal版低0.3%左右,特别是FX3U的MC协议通信时更稳定。

目前两个版本的主要差异:

  1. Hal版支持在线更新,但存在被篡改风险
  2. 标准库版必须现场烧录,附带硬件加密狗
  3. 标准库版支持直接读取FX3U的D寄存器原始数据流

建议自己搞二次开发的话,用Hal版更省事。但要是做量产项目,还是得找原作者搞标准库当面交易——别问我怎么知道的,去年有个项目用了网传的Hal版,结果现场出现随机死机,后来发现是DMA缓存溢出没处理干净。原作者后来放出的修复版加了这段:

// 以太网接收中断补丁
void ETH_IRQHandler(void) {
    if(ETH_GetDMAFlagStatus(ETH_DMA_FLAG_R) != RESET) {
        ETH_DMAClearITPendingBit(ETH_DMA_IT_R);
        ethernet_rx_handler();  // 自定义处理函数
    }
}

这代码跑起来稳如老狗,所以说工控这行还是得信邪,能用稳定版本就别瞎折腾。最后提醒下,源码里的PLC通信协议栈用了魔改版的三菱协议,想自己移植的话记得改默认端口号,不然容易被自动化扫描工具盯上。

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