libmodbus 开发说明

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

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.

2. 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；
3. 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。

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")

3. 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;
}

4. 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;