嵌入式技术
这是 armink 大神移植的 Freemodbus 协议栈。同时支持主机和从机的功能。
FreeModbus 是一款开源的 Modbus 协议栈,但是只有从机开源,主机源码是需要收费的。同时网上也没有发现比较好的开源的 Modbus 主机协议栈,所以才开发这款支持主机模式的 FreeModbus 协议栈。本版 FreeModbus版本号更改为V1.6,特性如下:
注:所有带_m后缀的文件为主机模式下必须使用的文件,如使用从机模式则无需这些文件。
Freemodbus 软件包遵循 BSD 许可,详见 LICENSE
文件。
使用 Freemodbus 软件包 需要在 RT-Thread 的包管理器中选择它,具体路径如下:
最后让 RT-Thread 的包管理器自动更新,或者使用 pkgs --update
命令更新包到 BSP 中。
数据缓冲区定义的位置位于 FreeModbus\port\user_mb_app_m.c
文件顶部,共计 4种 数据类型。 FreeModbus从机默认使用 一维数组 作为缓存区数据结构,主机可以存储所有网内从机的数据,所以主机采用 二维数组 对所有从机节点数据进行存储。二维数组的列号代表寄存器、线圈及离散量地址,行号代表从机节点ID,但需要做减一处理,例如usMRegHoldBuf[2][1]
代表从机ID为 3,保持寄存器地址为 1 的从机数据。
Modbus 一共有4种不同的数据类型,所有的 Modbus 功能都围绕这些数据类型进行操作。由于不同的用户数据缓冲区结构可能有所不同,那么对应的 Modbus 数据处理方式也就存在差异,所以用户需要把每种数据类型对应的操作,按照自己的数据缓冲区结构进行定制实现。 所有的 Modbus 数据处理回调接口如下:
对于数组形式的数据缓冲区结构,源码中已经做好了移植,直接使用即可。
本协议栈所有配置参数都位于FreeModbus\modbus\include\mbconfig.h
,目前协议栈支持主机及从机两种模式,并且支持两种模式同时开启。从机支持Modbus RTU 、Modbus ASCII 及Modbus TCP 3种模式,主机现在只支持常用的Modbus RTU模式。在使用主机的过程中,用户需要对广播的转换延时时间、命令响应超时时间及从机数量做以配置。需要注意的是,目前协议栈只支持从机地址连续,并且起始地址从1开始。
eMBMasterInit
方法初始化Modbus主机协议栈,主机涉及到的一些硬件就在这个时候做了初始化eMBMasterEnable
方法启动Modbus主机eMBMasterPoll
方法,轮询周期决定了命令的响应时间。具体的使用方法,可以参考
/samples
目录下的示例代码。调试 Modbus 的主从机程序可以在 PC 上使用 Modbus Poll 和 Modbus slave 软件配合调试。
异常处理主要出现在主机正常使用过程中,所有的主机请求API的错误码都在第三章开头已经做以描述,针对的这些错误码,用户需要根据自己的产品特征去完成不同的动作。建议用户自己封装实现主机请求方法的重发机制,这样实现方式比较灵活,一般是在接收到帧数据出错及命令响应超时的错误码时需要重发,重发次数自动加一,如果重发次数超过设定值则认为从机掉线,以后所有只要是发给这个从机命令都被提前拦截掉;如果第二次重发命令响应成功,则自动清零该从机重发次数。 上述所有功能可以利用主机请求方法或者使用FreeModbus\port\portevent_m.c
中的回调接口来实现,用户可以根据自己的需求灵活选择。
Modbus 主机使用过程中与从机有很大不同,从机是需要被动等待主机请求,而主机则是主动发出请求,并接收处理从机响应。在主机发送广播请求的时候,从机不需要返回响应,所以广播请求适合主机的写从机数据命令,不适合读从机数据命令。 主机请求API中的所有方法的返回值格式都相同,返回值意义如下。
所有的主机请求方法都是 线程安全 的也是 阻塞模式 的。在使用过程中,只要在设定的超时时间内没有得到主机资源,就会返回主机忙;如果在设定的超时时间内得到主机资源,那么必须等待得到请求结果后才会返回。
往从机某个保持寄存器中写入数据
往从机多个保持寄存器中写入数据。
读取多个保持寄存器中的数据
先读多个寄存器,然后再写多个寄存器。
读取多个输入寄存器中的数据
往从机某个线圈中写入数据
往从机多个线圈中写入数据。
读取多个线圈中的数据
读取多个离散输入中的数据
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