libmodbus 开发说明

迈不过友情╰ 2022-10-05 08:50 260阅读 0赞

## 概述 ##

最近想给网关机增加一个modbus\_tcp子站(slave)，本来准备自己写一个，了解了一下开源库libmodbus觉得相当不错。

*  采用C语言开发，支持跨平台，Linux, Mac OS X, FreeBSD, QNX and Win32。与Qt开发的程序可以完美结合
 *  支持TCP、RTU两种模式，支持Slave和Monster
 *  支持多联机，采用的select模式，性能各方面肯定没问题
 *  有完善的说明文档 [官方文档][Link 1]

![在这里插入图片描述][20210608094322902.gif]

## 安装编译 ##

直接在github或者官网下载，官网见上面，我选择的是3.1.6版本，编译环境是Windows系统，编译器是VS2010

1.  打开根目录下的说明README.md，上面写着各个平台的编译方法，Windows编译是打开src/win32 下面的文件，

To compile under Windows, install [MinGW](http://www.mingw.org/) and MSYS then
    select the common packages (gcc, automake, libtool, etc). The directory
    *./src/win32/* contains a Visual C project.

1.  用VS2010打开工程文件，会提示升级，直接编译会失败，提示找不到config.h文件；
2.  在win32目录有一个编译说明，上面说明了怎么生成config.h文件。在当前目录找到configure.js文件，双击就生成config文件了，再编译就好了。

config.h and ../modbus-version.h are generated using configure.js.
    
    Run
        cscript configure.js
    or
        wscript configure.js
    or
       double click configure.js to generate these files.

1.  其他平台的编译类似，看编译说明。当然也可以直接把源文件添加到工程

## 使用说明 ##

下面以modbus-tcp-slave为例，来说明libmodbus的用法。框中的第一个是能支持多个连接的模式，采用的select模式，第二个是单连接，其他的用法都一样。下面以bandwidth-server-one.c为例进行说明。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2R1YnV6aGVydWk_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
2. 应用库的时候，记得要添加socket的库，在头文件前面添加下面的语句

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

1.  几个重要的函数

#include <stdio.h>
    #ifndef _MSC_VER
    #include <unistd.h>
    #endif
    #include <string.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <errno.h>
    
    #include <modbus.h>
    
    #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
    
    #if defined(_WIN32)
    #define close closesocket
    #endif
    
    enum { 
        TCP,
        RTU
    };
    
    int main(int argc, char *argv[])
    { 
        int s = -1;
        modbus_t *ctx = NULL;
        modbus_mapping_t *mb_mapping = NULL;         //寄存器管理
        int rc;
        int use_backend;
    
         /* TCP */
        if (argc > 1) { 
            if (strcmp(argv[1], "tcp") == 0) { 
                use_backend = TCP;
            } else if (strcmp(argv[1], "rtu") == 0) { 
                use_backend = RTU;
            } else { 
                printf("Usage:\n %s [tcp|rtu] - Modbus client to measure data bandwidth\n\n", argv[0]);
                exit(1);
            }
        } else { 
            /* By default */
            use_backend = TCP;
        }
    
        if (use_backend == TCP) { 
            ctx = modbus_new_tcp("127.0.0.1", 1502);    //监听端口，默认是502
            s = modbus_tcp_listen(ctx, 1);
            modbus_tcp_accept(ctx, &s);
    
        } else { 
            ctx = modbus_new_rtu("/dev/ttyUSB0", 115200, 'N', 8, 1);
            modbus_set_slave(ctx, 1);
            modbus_connect(ctx);
        }
    
    	//这个要重点关注，设置寄存器和线圈的个数，起始地址为0，
    	//如果不想从0开始，可以用这个方法modbus_mapping_new_start_address
        mb_mapping = modbus_mapping_new(MODBUS_MAX_READ_BITS, 0,
                                        MODBUS_MAX_READ_REGISTERS, 0);
        if (mb_mapping == NULL) { 
            fprintf(stderr, "Failed to allocate the mapping: %s\n",
                    modbus_strerror(errno));
            modbus_free(ctx);
            return -1;
        }
    
    	//modbus的数据收发
        for(;;) { 
            uint8_t query[MODBUS_TCP_MAX_ADU_LENGTH];
    
            rc = modbus_receive(ctx, query);
            if (rc > 0) { 
                modbus_reply(ctx, query, rc, mb_mapping);
            } else if (rc  == -1) { 
                /* Connection closed by the client or error */
                break;
            }
        }
    
        printf("Quit the loop: %s\n", modbus_strerror(errno));
    
        modbus_mapping_free(mb_mapping);
        if (s != -1) { 
            close(s);
        }
        /* For RTU, skipped by TCP (no TCP connect) */
        modbus_close(ctx);
        modbus_free(ctx);
    
        return 0;
    }

1.  如何与应用结合。modbus\_mapping\_t 结构体里面存储了所有的寄存器和线圈，只需要将应用的值更新到里面就可以，通过读取保持寄存器就可以获取Monster写入的值。

typedef struct _modbus_mapping_t { 
        int nb_bits;
        int start_bits;
        int nb_input_bits;
        int start_input_bits;
        int nb_input_registers;
        int start_input_registers;
        int nb_registers;
        int start_registers;
        uint8_t *tab_bits;                      //线圈寄存器
        uint8_t *tab_input_bits;                //输入线圈寄存器
        uint16_t *tab_input_registers;          //输入寄存器
        uint16_t *tab_registers;                //保持寄存器
    } modbus_mapping_t;

[Link 1]: https://libmodbus.org/
[20210608094322902.gif]: /images/20221005/a9820678a971402192a5c48dc75c0b3d.png
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