sunspec_modbus.c

源文件路径：midware/interface/modbus/sunspec_modbus.c 所属模块：midware/interface/modbus（SunSpec 协议设备侧从站数据模型） 代码行数：837

1. 文件职责

本文件是整个 SunSpec Modbus 从站功能的数据实体与寄存器映像表。它定义了 sunspec_modbus.h 中 extern 的全部 11 个 SunSpec 数据实体（Model 1 公共块 ×3、Model 701/702/704/713/714、Model 203 电表 ×2）与实例编号数组 g_t_sunspec_id[]，并用 783 行初始化式构造了覆盖 40000~40782 全部保持寄存器的映射表 g_t_sunspec_mudbus[]。表内每一行把"一个 SunSpec 寄存器地址"绑定到"某个业务模块全局变量的 16 位片段"，并附带默认值、初始化策略、大小端与读写权限。它处在数据流的回答端：外部 SunSpec 主站（Modbus RTU/地址由 g_t_modbus_config.u16_sunspec_addr 指定）来读，sunspec_business.c 的二分查找直接取这里的 data_p；主站来写，也通过本表的权限位落回业务变量。本文件自身不含任何函数，不被任何逻辑主动驱动，纯数据。

2. 关键数据结构与宏

本文件不新定义类型，全部使用 sunspec_modbus.h 中的声明。下表列出本文件定义（分配存储）的全局对象及表中所引用的关键要素。

表内各"列"（初始化式字段）的含义与统计：

3. 函数清单

本文件不包含任何函数定义（已用 grep -n "^[a-zA-Z_].*(" sunspec_modbus.c 与逐行扫描确认：除第 1-47 行的文件头注释、#include、第 24-44 行的全局变量定义外，第 49 行至第 834 行全部是 g_t_sunspec_mudbus[] 的初始化式和收尾的 };）。所有与该表配套的函数（二分查找、初始化、刷新、访问器）都实现在 midware/interface/modbus/sunspec_business.c。

4. 核心逻辑解析

4.1 信息模型实例布局（SunSpec 扫描链）

主站按 SunSpec 规范从 40000 开始顺序扫描：读到 40000 的 "SunS" 标识（默认值 0x5375/0x6E53 = "Su"/"nS"）后，在 40002 读 Model 1 的 ID 与 LEN，跳过 LEN 个字继续找下一个 ID/LEN，遇到 ID = 0xFFFF 结束。本文件的映射严格遵循这一链：

之所以出现多个 Model 1 / Model 203，见 sunspec_modbus.h:53-57 的注释："客户要求每个电表前都增加一个通用模型 1 且 Grid 电表和 PV 电表可以都用 203 模型"。

4.2 Model 1 公共块的字段布局

以主设备块为例（40004~40069，66 字）：

• 40004~40019：mn[32] 厂商名，按 16 行 × 2 字节填入，首 5 个字默认 0x414C 0x5048 0x412D 0x4553 0x5300 = "AlphaESS"；LIT_ENDIAN，所以主站按字节序读到的就是 ASCII 串。
• 40020~40035：md[32] 型号，默认全 0，运行时由 sunspec_modbus_data_init() 用 sscanf(inverter_read_system_modle(), "%s", ...) 填入。
• 40036~40043：opt[16] 可选描述，默认 0；GRID 块填 "Export+Import"、PV 块填 "Production"。
• 40044~40051：ver[16] 版本，由 memcpy(..., EMS_SOFT_VERSION, ...) 填入（本工程 V0.11.676，10 字节）。
• 40052~40059：g_t_system_base_info.s8_sn[16]，即设备序列号。
• 40060~40067、40069：8 个字落到 g_t_sunspec_run.void_data（哑元）。
• 40068：g_t_modbus_config.u16_sunspec_addr，唯一允许主站改写从站地址的寄存器（RW）。

电网电表块（40433~40498）与 PV 电表块（40608~40673）结构相同，但把 ver 位置换成了电表软件版本（g_t_meter.t_grid_info.u8_software_version[10] / t_pv_info.u8_software_version[10]），SN 位置换成电表 SN（各 16 字节），并额外提供 meter_addr（40497 / 40672，RW）。

4.3 Model 701 运行数据的映射要点

40072~40225 共 154 字，是本表引用业务变量最密集的一段：

• 40072 inv_phase_num、40073 operating_sta、40074 inv_sta、40075 grid_connect；
• 40076/40077 是 inv_alarms(u32) 的高/低字，40078/40079 是 DER_mode(u32)，说明代码统一用 ((u16*)&u32字段)+1 取高字（小端 ARM）；
• 40080 直接映射到 g_t_logic_info.t_logic_control_parameter.s32_pinvt（只读低 16 位）；
• 40085/40086/40116/40117/40139/40140/40162/40163 读 g_t_alphaess_comm_info.t_alphaess_run_info 的 u16_grid_volt_rs/r/rt/s/st/t，即线电压/相电压；
• 40088 读 g_t_inv_info.t_run_info.u16_inv_freq；
• 40091/40092、40095/40096 分别拆 u32_energy_inv_output、u32_energy_inv_input；
• 40097~40100 / 40101~40104 是 g_t_sunspec_run.inv_reactive_energy_output/input(u64) 的 4 个字（高位在前，+3 最先）；
• 40105~40110 是 6 路温度：ambient_temp、cabinet_temp、BMS buck-boost、逆变模块、功率板、控制板；
• 40111~40117 / 40134~40140 / 40157~40163：A/B/C 三相各自的 s32_inv_actpower_*、s32_inv_apparentpower_*、s32_inv_reactpower_*、s16_inv_cur_*、相电压，以及 4 处重复的 g_t_sunspec_run.pf；
• 40120~40125 / 40143~40148 / 40166~40171：A/B/C 三相电网侧的 u32_energy_output（馈出）与 u32_energy_input（取入），各 2 字；
• 40180~40192：max_feedin_percent、throttle_source(u32)、以及 10 个 *_scale 比例因子；
• 40193~40225：33 个字全部落到 g_t_sunspec_run.void_data。

4.4 Model 702 容量铭牌

40228~40277 逐字段对应 SUNSPEC_NAMEPLATE_T：40228~40235 额定值、40236~40239 复用 g_t_logic_info.t_logic_control_parameter.s32_bat_charge_power_limit / s32_bat_dischg_power_limit 的高低字、40240~40251 电网参数与工况类别、40252~40277 *_set 段与 7 个 *_scale。其中 40260/40261 用枚举常量 MAX_CHG_40260 / MAX_DISCHG_40261 表示，与 sunspec_modbus.h 中的 E_SUNSPEC_WSET_ENA 对齐。

4.5 Model 704 AC 控制与 Model 713/714

• 40280~40329：PF 注入（PFWinjEna、PFWinjnaRvrt、PFWinjRvrTms、PFWinjRvrtRem）、PF 吸收（PFWAbs*）、有功限值（WMaxLimPct*）、有功调度（WsetEna~WsetRvrtRem，40300~40312）、无功调度（VarSet*，40313~40326）与 WRmp/WRmpRef/VarRmp；40330~40335 为 6 个 *_SF，40336~40351 为 w_fac_set[0]/[1] 两条 PF 曲线共 16 字。
• 40354 的 energy_rating 带一条注释 /*g_t_bat_info.t_config_data.u16_cell_rate_capacity*/（sunspec_modbus.c:404），提示该值本应来自 BMS 配置容量，当前由 sunspec_business.c 运行时用 bms_read_max_system_storage_capacity() 写入。
• 40363~40405 为 Model 714 汇总 + group[0]（电池，PrtTyp=1），40406~40430 为 group[1]（PV，PrtTyp=0）。group[2]/group[3] 未映射（DC_Ports_num 最多报 2）。

4.6 可写寄存器完整清单（RW，共 78 个）

精确清单（按地址升序）：

明确只读的反直觉项：40283、40284、40289、40290、40297、40298、40311、40312、40324、40325（均为 32 位字段的另一半字）。其余 705 个寄存器全部只读。

4.7 与 uCOS-II 任务的关系

本文件是纯数据，不参与调度。但其 data_p 指向的变量分别被不同任务读写：

• midware/interface/interface.c 的 task_modbus_rtu（Modbus-RTU 通信任务）在收到合法帧后调用 sunspec_modbus_data_refresh()，把逆变器/电表/BMS 的数据写入这些实体；
• 同一任务在 OSSemPend(g_t_uart3_rcv_sem, ...) 成功后调用 handle_modbus_ret_recv_data()，由 midware/interface/modbus/modbus.c 的 handle_Modbus_response() / handle_modbus_write_single_response() / Handle_Modbus_Write_Response() 反查本表应答；
• logic/ac_control.c、logic/logic.c 通过访问器函数读取本表数据（见 sunspec_business.c）。

写路径没有互斥保护：主站的 Modbus 写直接落在 g_t_sunspec_ctlAC.* 上，而刷新函数在另一时刻读取它，属于典型的无锁共享（见风险点 5）。

5. 对外接口

本文件导出的全局变量（均通过 sunspec_modbus.h 的 extern 暴露）

本文件调用的外部内容

• #include：sunspec_modbus.h、system_config.h、logic.h、inverter.h、meter.h、bms.h、modbus.h、alphaess_comm_usart.h、sdram.h（sunspec_modbus.c:13-21）。
• 不调用任何函数；但在表内取地址引用了以下外部全局变量的成员，因此这些变量的生命周期/类型变更会直接破坏寄存器表：
  • g_t_system_base_info.s8_sn[16]（system_config 模块）
  • g_t_meter.t_grid_info.* / g_t_meter.t_pv_info.*（含 t_data.s16_current/s16_factor/s32_actpower/s32_reactpower/u16_volt/u16_frequent/u32_energy_input/u32_energy_output/u32_total_phase_energy_*、u8_software_version[10]、u8_meter_sn[16]、u8_found）—— meter 模块
  • g_t_inv_info.t_run_info.*（s32_inv_actpower_a/b/c、s32_inv_apparentpower_a/b/c、s32_inv_reactpower_a/b/c、s16_inv_cur_a/b/c、u16_inv_freq、u32_energy_inv_input/output）—— inverter 模块
  • g_t_alphaess_comm_info.t_alphaess_run_info.*（u16_grid_volt_rs/r/rt/s/st/t、s16_bat_buckboost_temp、s16_inv_module_temp、s16_power_board_temp、s16_ctrl_board_temp）—— alphaess_comm_usart 模块
  • g_t_logic_info.t_logic_control_parameter.*（s32_pinvt、s32_bat_charge_power_limit、s32_bat_dischg_power_limit）—— logic 模块
  • g_t_bat_info.t_config_data.*（仅出现在 40354 的注释中）
  • g_t_modbus_config.u16_sunspec_addr —— modbus 模块

6. 依赖关系

• 依赖：sunspec_modbus.h 及上节列出的 8 个头文件；运行期依赖 system_config、logic、inverter、meter、bms、alphaess_comm_usart、modbus 七个模块的全局变量。
• 被依赖：
  • midware/interface/modbus/sunspec_business.c —— 直接读写本文件所有表与实体；
  • midware/interface/modbus/modbus.c —— 通过 sunspec_modbus_data_get/_set 间接使用（modbus.c:8222/8265/8320）；
  • 间接（经 sunspec_business.h）：logic/ac_control.c:1862-1912、logic/logic.c:3003-3004、logic/dispatch.c、midware/interface/interface.c:302-370、net/server.c:5169-5172、data/system_config/system_config.c:743-762。
• 编译单元关系：本文件与 sunspec_business.c 必须同时编译，否则 extern 声明无法解析。

7. 备注与风险点

1. 783 行表全部常驻普通 RAM：sunspec_modbus.h:455 中把数组放到 SDRAM 的 __attribute__((at(SDRAM_SUNSPEC_DATA_ADDR))) 被注释掉了。783 × 24 B ≈ 18.4 KB 的已初始化数据，既占 Flash（初值副本）也占内部 SRAM。
2. 大小端标记与数值语义不自洽：字符串字段用 LIT_ENDIAN 逐字交换字节后输出 ASCII，是 SunSpec 规范要求的"大端字符串 + 小端字内字节序"折中做法；但数值字段全用 BIG_ENDIAN，而 32/64 位量在表里按 +1（高字）在前、低字在后的顺序排列——即同一 u32 的高字寄存器地址更小，符合 SunSpec 规范，但与"从 40097 起的 4 个字依次 +3/+2/+1/基址"的写法容易看错位。新增寄存器时极易插错高低字顺序。
3. RvrtTms/RvrtRem 的高低字权限成对矛盾（除 WsetRvrtTms 外全部如此）。四组同构问题的实例：

由于 sunspec_modbus_data_set() 逐行判断权限位，主站写 40283（低字）会被静默忽略——即 32 位 PFWinjRvrtTms 实际只能改到高 16 位。任何小于 65536 秒（约 18.2 h）的回退时间都改不动，且写入不返回 Modbus 异常码，主站无从察觉。RvrtRem 反向（低字可写、高字只读）使得 Rem 的读取值永远保留复位初值 0 的高字，同样异常。四组共 10 个寄存器的权限位需要逐一复核。

1. void_data 哑元被 110 个寄存器共用，精确地址为：40060~40067、40069、40087、40089、40090、40093、40094、40118、40119、40122、40123、40126~40133、40141、40142、40145、40146、40149~40156、40164、40165、40168、40169、40172~40179、40193~40225（连续 33 个）、40478~40480、40489~40496、40498、40653~40655、40664~40671、40673、40686~40688。全部指向同一个 g_t_sunspec_run.void_data，主站写任一地址都会改写该 u16，导致其余 109 个地址的读回值同时变化。
2. 无锁共享：主站写 g_t_sunspec_ctlAC.Wset*（在 task_modbus_rtu 上下文）与 sunspec_modbus_data_refresh() 读同一结构体，两者在同一任务内串行（都挂在 g_t_uart3_rcv_sem 之后）因而当前实际安全；但 logic/ac_control.c / logic/logic.c 在其他任务里通过访问器读 g_t_sunspec_ctlAC（如 mppt_percentage），与写路径无互斥，存在撕裂读（尤其是 u32 字段）的可能。
3. sscanf 无宽度限制的隐患在配套代码中：40020~40035 的 md[32] 由 sunspec_modbus_data_init() 用 sscanf(inverter_read_system_modle(), "%s", g_t_sunspec_base.md) 填充（sunspec_business.c:1055）。型号字符串若超过 31 字节即缓冲区溢出。本文件把缓冲区大小固定为 32，属于该风险的暴露面。
4. data_p 类型统一为 u16*，但有 s16/s32/u64 混用：读路径的函数返回 u16，签名上的有符号信息丢失（如 inv_apparent_power 实际是 s32，主站需按 SunSpec 的 SF 规则自行解释符号）。这是 SunSpec 标准的做法，但表内没有校验 s16/u16 的一致性。
5. g_t_sunspec_id[ID_1].model_len = 66 等长度值是硬编码魔数：若上游结构体字段增减而忘记同步 ID/LEN，主站扫描链会错位，且没有编译期断言保护（对比 modbus.h:1479 的 MODBUS_CONFIG_INFO_T 是有 STATIC_ASSERT 的）。
6. 40000/40001 的 "SunS" 标识硬编码为两个字（0x5375→'S','u'；0x6E53→'n','S'），若 sunspec_star[5] 的实际内容被运行时改写（sunspec_business.c:1052 会 memcpy "Suns"），会与这两个 INIT 行冲突——取决于调用顺序（初始化在启动期做，之后不再改写，故当前无碍）。
7. Modbus TCP 从站端口不提供 SunSpec 数据：modbus.c 的 is_start_addr_and_num_err()（modbus.c:261-275）与 handle_modbus_tcp_recv_data()（modbus.c:9562）都放行 SunSpec 从站地址与 40000~41042 的寄存器范围，但 response_modbus_tcp_cmd()（modbus.c:9060）走的是 get_para_from_reg_addr() / Set_Para_to_Reg_Addr()，而这两个函数（modbus.c:290、5047）都没有 SunSpec 分支，最终落入空的 else { } 返回 0（modbus.c:5330-5334）。结果是：通过 TCP 访问 SunSpec 寄存器会读到全 0、写入被静默丢弃，主站收不到任何异常码。对比 RTU 路径确实调用了 sunspec_modbus_data_get/_set（modbus.c:8222/8265/8320）。若产品宣称支持 SunSpec over Modbus TCP，这是功能缺口（注意：TCP 路径同样不会调用 sunspec_refresh_flag_set()，因此 SunSpec 通信标志只能由 RTU 帧刷新）。
8. 文件头部注释仍写着 @file :sunspec_modbus.c 但内容与 sunspec_business.c 的头部注释完全重复（作者 mike、日期缺失），说明两个文件由同一模板拷贝而来，无功能影响但降低可读性。
9. 寄存器上限常量与实际表长不一致：modbus.h:87-89 定义 REG_SUNSPEC_START = 0x9C40(40000)、REG_SUNSPEC_END = 0xA052(41042)、REG_MAX_SUNSPEC_MODBUS(41043)，而实际表只到 40782。主站请求 40783~41042 会通过地址校验，由 sunspec_modbus_data_get() 二分查找失败后返回 0（不报异常）。这 259 个"合法但无数据"的地址会长期返回 0，容易被主站误判为有效数据。