. Modbus協(xié)議源代碼簡介



2.1 關(guān)于modbus中的常見兩種寄存器區(qū)別

保持寄存器：指可以通過通信命令讀或者寫的寄存器；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，可以類比為開關(guān)量，每一個bit都對應(yīng)一個信號的開關(guān)狀態(tài)。所以一個byte就可以同時控制8路的信號。

離散輸入寄存器：相當于線圈寄存器的只讀模式，每個bit表示一個開關(guān)量，而他的開關(guān)量只能讀取輸入的開關(guān)信號，無法寫入。

2.2 Modbus開源庫常用配置接口

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、校驗位、數(shù)據(jù)長度以及停止位，其返回值為通過設(shè)置后生成的句柄，用于在讀寫數(shù)據(jù)時使用，每個句柄可以執(zhí)行一個modbus指令。如果這些配置參數(shù)有誤，就會返回一個空指針。

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)置本句柄的從機號。



2.3 Modbus主機通信常用接口

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)寫入到遠端設(shè)備（從機）的寄存器中，寫入的地址位addr，長度為nb個寄存器。

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

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



2.4 Modbus從機通信主要接口

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

本函數(shù)可以用于處理來自主機的請求，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)負責在接受到請求后，分析請求并生成響應(yīng)消息，并且發(fā)送到主機。如果請求屬性為廣播，那么不發(fā)送響應(yīng)消息。

三、 調(diào)試問題分享

　　在調(diào)試中，從機的Server進程會經(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，都會重新new出新的modbus句柄，但卻不釋放原有句柄，這種處理會導(dǎo)致多次修改Modbus通信配置時，從機Server進程崩潰。

解決方案：在程序中判斷，當modbus句柄已經(jīng)存在時，此時更新配置后，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)項之間的區(qū)別并沒有暗示任何應(yīng)用操作。如果這是對可疑對象核心部分自然的解釋，那么這種區(qū)別是可完全接受的，而且很普通，以便認為四個表格全部覆蓋了另外一個表格。

對于基本表格中任何一項，協(xié)議都允許單個地選擇 65536 個數(shù)據(jù)項，而且設(shè)計那些項的讀寫操作可以越過多個連續(xù)數(shù)據(jù)項直到數(shù)據(jù)大小規(guī)格限制，這個數(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 MODBUS 處理的所有數(shù)據(jù)放置在設(shè)備應(yīng)用存儲器中。但是，存儲器的物理地址不應(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 開始的無符號整數(shù)索引。

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

實例 1：有 4 個立塊的設(shè)備

下例實例示出了設(shè)備中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個設(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)，每個塊是相互立。按不同MODBUS 功能碼訪問每個塊。

IS420UCSBH1A是通用電氣公司的Mark VIe系統(tǒng)控制器。MKVIe是GE設(shè)計的的Speedtronic系統(tǒng)之一，用于控制水力、燃氣和蒸汽渦輪系統(tǒng)。IS420UCSBH1A是現(xiàn)有的五個UCSB模塊之一。

IS420UCSBH1A是一個單模塊控制器，使用其板載I/O網(wǎng)絡(luò)與I/O包接口。以前的Speedtronic系統(tǒng)中的舊控制器通過背板連接器實現(xiàn)了相同類型的接口。該裝置是氣冷式的。它沒有板載風扇或電池，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，不包括運輸包裝
環(huán)境工作溫度為-22至149華氏度。
IS420UCSBH1A設(shè)計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?shù)臍饬鳌?br />
IS420UCSBH1A的正面設(shè)計有三個以太網(wǎng)端口，用于連接R/S/T I/O網(wǎng)絡(luò)，以及三個額外的ENET端口，用于連接HNMIs、其他控制器、歷史記錄和點對點連接。前面板還有一個USB端口。控制器的設(shè)置可以使用GE的ToolboxST應(yīng)用程序來完成。

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)汽輪機系統(tǒng)。

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

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。根據(jù)所需的安裝方向，有兩種不同的夾子可供該開關(guān)使用。如果您需要平行于導(dǎo)軌安裝交換機，請使用編號為259B2451BVP1的夾子。如果需要垂直于導(dǎo)軌安裝交換機，請使用夾子259B2451BVP2。