. Modbus協(xié)議源代碼簡(jiǎn)介



2.1 關(guān)于modbus中的常見(jiàn)兩種寄存器區(qū)別

保持寄存器：指可以通過(guò)通信命令讀或者寫(xiě)的寄存器；通常是一些功能控制寄存器或者輸出寄存器等。不同的設(shè)計(jì)中，有些保持寄存器是掉電保持；有些則不然。

輸入寄存器：指只能讀不能寫(xiě)的寄存器，通常是狀態(tài)寄存器或者是輸入結(jié)果寄存器等。

線圈寄存器，可以類(lèi)比為開(kāi)關(guān)量，每一個(gè)bit都對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。所以一個(gè)byte就可以同時(shí)控制8路的信號(hào)。

離散輸入寄存器：相當(dāng)于線圈寄存器的只讀模式，每個(gè)bit表示一個(gè)開(kāi)關(guān)量，而他的開(kāi)關(guān)量只能讀取輸入的開(kāi)關(guān)信號(hào)，無(wú)法寫(xiě)入。

2.2 Modbus開(kāi)源庫(kù)常用配置接口

1）modbus_t* modbus_new_rtu(const char *device,

int baud, char parity, int data_bit,

int stop_bit)

modbus_new_rtu函數(shù)用于生成Modbus的句柄，在本函數(shù)中可以設(shè)置通

信協(xié)議中的波特率、校驗(yàn)位、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度以及停止位，其返回值為通過(guò)設(shè)置后生成的句柄，用于在讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)使用，每個(gè)句柄可以執(zhí)行一個(gè)modbus指令。如果這些配置參數(shù)有誤，就會(huì)返回一個(gè)空指針。

2）static int _modbus_rtu_connect(modbus_t *ctx)

本函數(shù)主要功能是將通信串口設(shè)置為rtu模式。

3）int modbus_set_slave(modbus_t *ctx, int slave)

本函數(shù)設(shè)置本句柄的從機(jī)號(hào)。



2.3 Modbus主機(jī)通信常用接口

1）int modbus_write_registers(modbus_t *ctx, int addr, int nb, const uint16_t *src)

本函數(shù)為將數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到遠(yuǎn)端設(shè)備（從機(jī)）的寄存器中，寫(xiě)入的地址位addr，長(zhǎng)度為nb個(gè)寄存器。

2）int modbus_read_registers(modbus_t *ctx, int addr, int nb, uint16_t *dest)

本函數(shù)將遠(yuǎn)端設(shè)備（從機(jī)）保持寄存器中的數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)組dest中。

3）int modbus_read_input_registers(modbus_t *ctx, int addr, int nb,

uint16_t *dest)

本函數(shù)讀取遠(yuǎn)端設(shè)備（從機(jī)）地址為addr輸入寄存器中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為nb。



2.4 Modbus從機(jī)通信主要接口

1）int _modbus_receive_msg(modbus_t *ctx, uint8_t *msg, msg_type_t msg_type)

本函數(shù)可以用于處理來(lái)自主機(jī)的請(qǐng)求，返回接受到的字符的數(shù)量，如果成功，則返回uint8_t數(shù)組中的消息（即主機(jī)發(fā)送的命令），否則返回-1。



2）int modbus_reply(modbus_t *ctx, const uint8_t *req,

int req_length, modbus_mapping_t *mb_mapping)

本函數(shù)負(fù)責(zé)在接受到請(qǐng)求后，分析請(qǐng)求并生成響應(yīng)消息，并且發(fā)送到主機(jī)。如果請(qǐng)求屬性為廣播，那么不發(fā)送響應(yīng)消息。

三、 調(diào)試問(wèn)題分享

　　在調(diào)試中，從機(jī)的Server進(jìn)程會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)崩潰，后發(fā)現(xiàn)在Server經(jīng)常每次處理配置變更時(shí)，都會(huì)重新new出新的modbus句柄，但卻不釋放原有句柄，這種處理會(huì)導(dǎo)致多次修改Modbus通信配置時(shí)，從機(jī)Server進(jìn)程崩潰。

解決方案：在程序中判斷，當(dāng)modbus句柄已經(jīng)存在時(shí)，此時(shí)更新配置后，不再new出新的句柄，而是調(diào)用接口 modbus_close()， modbus_free()釋放句柄中的配置，然后用更新后的配置重新設(shè)置句柄參數(shù)。

輸入與輸出之間以及比特尋址的和字尋址的數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的區(qū)別并沒(méi)有暗示任何應(yīng)用操作。如果這是對(duì)可疑對(duì)象核心部分自然的解釋?zhuān)敲催@種區(qū)別是可完全接受的，而且很普通，以便認(rèn)為四個(gè)表格全部覆蓋了另外一個(gè)表格。

對(duì)于基本表格中任何一項(xiàng)，協(xié)議都允許單個(gè)地選擇 65536 個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，而且設(shè)計(jì)那些項(xiàng)的讀寫(xiě)操作可以越過(guò)多個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)項(xiàng)直到數(shù)據(jù)大小規(guī)格限制，這個(gè)數(shù)據(jù)大小規(guī)格限制與事務(wù)處理功能碼有關(guān)。很顯然，將通過(guò) MODBUS 處理的所有數(shù)據(jù)放置在設(shè)備應(yīng)用存儲(chǔ)器中。但是，存儲(chǔ)器的物理地址不應(yīng)該與數(shù)據(jù)參考混淆。要求僅僅是數(shù)據(jù)參考與物理地址的鏈接。

MODBUS 功能碼中使用的 MODBUS 邏輯參考數(shù)字是以 0 開(kāi)始的無(wú)符號(hào)整數(shù)索引。

MODBUS 模型實(shí)現(xiàn)的實(shí)例
下例實(shí)例示出了兩種在設(shè)備中構(gòu)造數(shù)據(jù)的方法。可能有不同的結(jié)構(gòu)，這個(gè)文件中沒(méi)有全部描述出來(lái)。每個(gè)設(shè)備根據(jù)其應(yīng)用都有它自己的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

實(shí)例 1：有 4 個(gè)立塊的設(shè)備

下例實(shí)例示出了設(shè)備中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)設(shè)備含有數(shù)字量和模擬量、輸入量和輸出量。由于不同塊中的數(shù)據(jù)不相關(guān)，每個(gè)塊是相互立。按不同MODBUS 功能碼訪問(wèn)每個(gè)塊。

IS420UCSBH1A是通用電氣公司的Mark VIe系統(tǒng)控制器。MKVIe是GE設(shè)計(jì)的的Speedtronic系統(tǒng)之一，用于控制水力、燃?xì)夂驼羝麥u輪系統(tǒng)。IS420UCSBH1A是現(xiàn)有的五個(gè)UCSB模塊之一。

IS420UCSBH1A是一個(gè)單模塊控制器，使用其板載I/O網(wǎng)絡(luò)與I/O包接口。以前的Speedtronic系統(tǒng)中的舊控制器通過(guò)背板連接器實(shí)現(xiàn)了相同類(lèi)型的接口。該裝置是氣冷式的。它沒(méi)有板載風(fēng)扇或電池，但配有內(nèi)置電源。該設(shè)備很小，尺寸為6.4英寸x 8.1英寸x 1.4英寸。其他規(guī)格包括:

600 MHz英特爾EP80579微處理器
256 MB DDR2 SDRAM內(nèi)存，帶閃存支持的SRAM
支持控制塊語(yǔ)言(模擬和數(shù)字)的QNX中微子操作系統(tǒng)
雙絞線10Base-TX/100Base-TX和RJ-45連接器
用于許多應(yīng)用的TCP/IP協(xié)議
2.4磅，不包括運(yùn)輸包裝
環(huán)境工作溫度為-22至149華氏度。
IS420UCSBH1A設(shè)計(jì)為直接安裝到面板金屬板上，設(shè)備的散熱片保持通暢，以允許適當(dāng)?shù)臍饬鳌?br />
IS420UCSBH1A的正面設(shè)計(jì)有三個(gè)以太網(wǎng)端口，用于連接R/S/T I/O網(wǎng)絡(luò)，以及三個(gè)額外的ENET端口，用于連接HNMIs、其他控制器、歷史記錄和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。前面板還有一個(gè)USB端口?？刂破鞯脑O(shè)置可以使用GE的ToolboxST應(yīng)用程序來(lái)完成。

IS420ESWAH2A是通用電氣公司為Mark VIe系統(tǒng)提供的幾種以太網(wǎng)交換機(jī)之一。該系統(tǒng)由通用電氣公司制造并發(fā)布，用于控制和管理工業(yè)汽輪機(jī)系統(tǒng)。

IS420ESWAH2A是一款非托管以太網(wǎng)交換機(jī)，旨在滿足實(shí)時(shí)工業(yè)控制系統(tǒng)的需求。該交換機(jī)具有多種功能/特性，包括802.3/802.3u/802.3x兼容性、半雙工和全雙工自動(dòng)協(xié)商、惠普-MDIX自動(dòng)感應(yīng)和10/100基本銅纜。該設(shè)備還具有多個(gè)led，讓用戶知道何時(shí)鏈路處于活動(dòng)狀態(tài)，何時(shí)設(shè)備通電，以及每個(gè)端口的速度。該單元有八個(gè)支持10/100BASE-TX的端口，以及兩個(gè)支持100BASE-FX、LC類(lèi)型連接的端口。

IS420ESWAH2A通常使用DIN導(dǎo)軌安裝在控制系統(tǒng)面板內(nèi)。通用電氣公司只了某些DIN導(dǎo)軌夾具用于ESWA以太網(wǎng)交換機(jī)。根據(jù)所需的安裝方向，有兩種不同的夾子可供該開(kāi)關(guān)使用。如果您需要平行于導(dǎo)軌安裝交換機(jī)，請(qǐng)使用編號(hào)為259B2451BVP1的夾子。如果需要垂直于導(dǎo)軌安裝交換機(jī)，請(qǐng)使用夾子259B2451BVP2。