【嵌入式】Libmodbus之RTU模式Master端程序示例
2024-05-11 23:25:23
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- 00. 目录
- 01. 软件开发流程
- 02. 获取版本信息
- 03. 读写单个线圈程序示例
- 04. 读写多个线圈程序示例
- 05. 读写单个保持寄存器程序示例
- 06. 读写多个保持寄存器程序示例
- 07. 读写多个寄存器测试(功能码0X17)
- 08. 附录
01. 软件开发流程
Modbus结合libmodbus开发库可以自由开发主设备端或从设备端的应用程序，而且支持RTU和TCP两种常用的模式。
开发主设备端(Master或者Client)程序的基本流程如下图所示：
开发从设备端(Slave或者Server)程序的基本流程如下图所示：
02. 获取版本信息
程序示例
#include <stdio.h>#ifndef _MSC_VER
#include <unistd.h>
#endif#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>//包含Modbus相关头文件
#include "modbus.h"int main(void)
{printf("hello world\n");//输出libmodbus版本信息printf("Compiled with libmodbus version: %s (%06X)\n", LIBMODBUS_VERSION_STRING, LIBMODBUS_VERSION_HEX);//判断当前版本是否大于或者等于3.1.5if (LIBMODBUS_VERSION_CHECK(3, 1, 5)){printf("The functions to read/write float values are available (2.1.0).\n");}//判断当前版本是否大于或者等于3.1.6if (LIBMODBUS_VERSION_CHECK(3, 1, 6)){printf("Oh gosh, brand new API(3.1.6)!\n");}return 0;
}
执行结果
03. 读写单个线圈程序示例
程序示例
#include <stdio.h>#ifndef _MSC_VER
#include <unistd.h>
#endif#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>//包含Modbus相关头文件
#include "modbus.h"//相关参数设置
#define LOOP 1 //循环次数
#define SERVER_ID 17 //从设备地址
#define ADDRESS_START 0 //测试寄存器起始地址
#define ADDRESS_END 99 //测试寄存器结束地址int main(void)
{modbus_t* ctx = NULL;int ret = -1;int nums = 0;int addr = 0;int i = 0;int tmp = 0;uint8_t* tab_rq_bits = NULL;uint8_t* tab_rp_bits = NULL;//1. 创建一个RTU类型的变量//设置串口设备 波特率 奇偶校验 数据位 停止位ctx = modbus_new_rtu("COM4", 9600, 'N', 8, 1);if (NULL == ctx){fprintf(stderr, "Error: %s\n", modbus_strerror(errno));return 1;}else{printf("设置串口信息成功\n");}//2. 设置从机地址ret = modbus_set_slave(ctx, SERVER_ID);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置从机地址失败\n");modbus_free(ctx);return 1;}//3. 设置Debug模式ret = modbus_set_debug(ctx, TRUE);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置Debug模式失败");modbus_free(ctx);return 1;}//4. 在RTU模式下打开串口ret = modbus_connect(ctx);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Connection failed: %s\n", modbus_strerror(errno));modbus_free(ctx);return 1;}//5. 计算需测试的寄存器个数nums = ADDRESS_END - ADDRESS_START;//6. 申请内存 保存发送和接收的数据tab_rq_bits = (uint8_t*)malloc(nums * sizeof(uint8_t));if (NULL == tab_rq_bits){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rq_bits, 0, nums * sizeof(uint8_t));}tab_rp_bits = (uint8_t*)malloc(nums * sizeof(uint8_t));if (NULL == tab_rp_bits){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rp_bits, 0, nums * sizeof(uint8_t));}//7. 写单个线圈addr = ADDRESS_START;tmp = rand() / 100;tab_rq_bits[0] = tmp % 2;ret = modbus_write_bit(ctx, addr, tab_rq_bits[0]);if (1 != ret){printf("Error modbus_write_bit: %d\n", ret);printf("Address: %d value: %d\n", addr, tab_rq_bits[0]);}else{//读取单个线圈ret = modbus_read_bits(ctx, addr, 1, tab_rp_bits);if (1 != ret){printf("Error modbus_read_bits: %d\n", ret);}else{printf("tab_rp_bits[0]: %d tab_rq_bits[0]: %d\n", tab_rp_bits[0], tab_rq_bits[0]);}}//8. 释放内存free(tab_rp_bits);free(tab_rq_bits);//9. 断开连接modbus_close(ctx);modbus_free(ctx);return 0;
}执行结果
04. 读写多个线圈程序示例
程序示例
#include <stdio.h>#ifndef _MSC_VER
#include <unistd.h>
#endif#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>//包含Modbus相关头文件
#include "modbus.h"//相关参数设置
#define LOOP 1 //循环次数
#define SERVER_ID 17 //从设备地址
#define ADDRESS_START 0 //测试寄存器起始地址
#define ADDRESS_END 99 //测试寄存器结束地址int main(void)
{modbus_t* ctx = NULL;int ret = -1;int nums = 0;int addr = 0;int i = 0;int tmp = 0;uint8_t* tab_rq_bits = NULL;uint8_t* tab_rp_bits = NULL;//设置随机种子srand((int)time(0));//1. 创建一个RTU类型的变量//设置串口设备 波特率 奇偶校验 数据位 停止位ctx = modbus_new_rtu("COM4", 9600, 'N', 8, 1);if (NULL == ctx){fprintf(stderr, "Error: %s\n", modbus_strerror(errno));return 1;}else{printf("设置串口信息成功\n");}//2. 设置从机地址ret = modbus_set_slave(ctx, SERVER_ID);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置从机地址失败\n");modbus_free(ctx);return 1;}//3. 设置Debug模式ret = modbus_set_debug(ctx, TRUE);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置Debug模式失败");modbus_free(ctx);return 1;}//4. 在RTU模式下打开串口ret = modbus_connect(ctx);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Connection failed: %s\n", modbus_strerror(errno));modbus_free(ctx);return 1;}//5. 计算需测试的寄存器个数nums = ADDRESS_END - ADDRESS_START;//6. 申请内存 保存发送和接收的数据tab_rq_bits = (uint8_t*)malloc((nums + 1) * sizeof(uint8_t));if (NULL == tab_rq_bits){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rq_bits, 0, (nums + 1) * sizeof(uint8_t));}tab_rp_bits = (uint8_t*)malloc((nums + 1) * sizeof(uint8_t));if (NULL == tab_rp_bits){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rp_bits, 0, (nums + 1) * sizeof(uint8_t));}//7. 写多个线圈//随机数字for (i = 0; i < nums; i++){tmp = rand() % 100;tab_rq_bits[i] = tmp % 2; if (0 == i){printf("写入的值: ");}printf("%hd ", tab_rq_bits[i]);}//换行printf("\n");addr = ADDRESS_START;ret = modbus_write_bits(ctx, addr, nums + 1, tab_rq_bits);if (nums + 1 != ret){printf("Error modbus_write_bit: %d\n", ret);printf("Address: %d nums: %d\n", addr, nums);}else{//读取多个线圈ret = modbus_read_bits(ctx, addr, nums + 1, tab_rp_bits);if (nums + 1 != ret){printf("Error modbus_read_bits: %d\n", ret);}else{//输出for (i = 0; i < nums; i++){if (0 == i){printf("读取到的值： ");}printf("%hd ", tab_rp_bits[i]);}//换行printf("\n");}}//8. 释放内存free(tab_rp_bits);free(tab_rq_bits);//9. 断开连接modbus_close(ctx);modbus_free(ctx);return 0;
}执行结果
05. 读写单个保持寄存器程序示例
程序示例
#include <stdio.h>#ifndef _MSC_VER
#include <unistd.h>
#endif#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>//包含Modbus相关头文件
#include "modbus.h"//相关参数设置
#define LOOP 1 //循环次数
#define SERVER_ID 17 //从设备地址
#define ADDRESS_START 0 //测试寄存器起始地址
#define ADDRESS_END 99 //测试寄存器结束地址int main(void)
{modbus_t* ctx = NULL;int ret = -1;int nums = 0;int addr = 0;int i = 0;int tmp = 0;uint16_t* tab_rq_registers = NULL;uint16_t* tab_rp_registers = NULL;//设置随机种子srand((int)time(0));//1. 创建一个RTU类型的变量//设置串口设备 波特率 奇偶校验 数据位 停止位ctx = modbus_new_rtu("COM4", 9600, 'N', 8, 1);if (NULL == ctx){fprintf(stderr, "Error: %s\n", modbus_strerror(errno));return 1;}else{printf("设置串口信息成功\n");}//2. 设置从机地址ret = modbus_set_slave(ctx, SERVER_ID);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置从机地址失败\n");modbus_free(ctx);return 1;}//3. 设置Debug模式ret = modbus_set_debug(ctx, TRUE);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置Debug模式失败");modbus_free(ctx);return 1;}//4. 在RTU模式下打开串口ret = modbus_connect(ctx);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Connection failed: %s\n", modbus_strerror(errno));modbus_free(ctx);return 1;}//5. 计算需测试的寄存器个数nums = ADDRESS_END - ADDRESS_START;//6. 申请内存 保存发送和接收的数据tab_rq_registers = (uint16_t*)malloc((nums + 1) * sizeof(uint16_t));if (NULL == tab_rq_registers){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rq_registers, 0, (nums + 1) * sizeof(uint16_t));}tab_rp_registers = (uint16_t*)malloc((nums + 1) * sizeof(uint16_t));if (NULL == tab_rp_registers){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rp_registers, 0, (nums + 1) * sizeof(uint16_t));}//7. 测试保持寄存器的单个读写//随机数字tab_rq_registers[0] = rand() % 100;printf("写入的值为： %hd\n", tab_rq_registers[0]);//换行printf("\n");addr = ADDRESS_START;ret = modbus_write_register(ctx, addr, tab_rq_registers[0]);if (1 != ret){printf("Error modbus_write_register: %d\n", ret);}else{//读取数据ret = modbus_read_registers(ctx, addr, 1, tab_rp_registers);if (1 != ret){printf("Error modbus_read_registers: %d\n", ret);}else{//输出printf("读取到的值为： %hd\n", tab_rp_registers[0]);}}//8. 释放内存free(tab_rp_registers);free(tab_rq_registers);//9. 断开连接modbus_close(ctx);modbus_free(ctx);return 0;
}执行结果
06. 读写多个保持寄存器程序示例
程序示例
#include <stdio.h>#ifndef _MSC_VER
#include <unistd.h>
#endif#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>//包含Modbus相关头文件
#include "modbus.h"//相关参数设置
#define LOOP 1 //循环次数
#define SERVER_ID 17 //从设备地址
#define ADDRESS_START 0 //测试寄存器起始地址
#define ADDRESS_END 99 //测试寄存器结束地址int main(void)
{modbus_t* ctx = NULL;int ret = -1;int nums = 0;int addr = 0;int i = 0;int tmp = 0;uint16_t* tab_rq_registers = NULL;uint16_t* tab_rp_registers = NULL;//设置随机种子srand((int)time(0));//1. 创建一个RTU类型的变量//设置串口设备 波特率 奇偶校验 数据位 停止位ctx = modbus_new_rtu("COM4", 9600, 'N', 8, 1);if (NULL == ctx){fprintf(stderr, "Error: %s\n", modbus_strerror(errno));return 1;}else{printf("设置串口信息成功\n");}//2. 设置从机地址ret = modbus_set_slave(ctx, SERVER_ID);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置从机地址失败\n");modbus_free(ctx);return 1;}//3. 设置Debug模式ret = modbus_set_debug(ctx, TRUE);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置Debug模式失败");modbus_free(ctx);return 1;}//4. 在RTU模式下打开串口ret = modbus_connect(ctx);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Connection failed: %s\n", modbus_strerror(errno));modbus_free(ctx);return 1;}//5. 计算需测试的寄存器个数nums = ADDRESS_END - ADDRESS_START;//6. 申请内存 保存发送和接收的数据tab_rq_registers = (uint16_t*)malloc((nums + 1) * sizeof(uint16_t));if (NULL == tab_rq_registers){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rq_registers, 0, (nums + 1) * sizeof(uint16_t));}tab_rp_registers = (uint16_t*)malloc((nums + 1) * sizeof(uint16_t));if (NULL == tab_rp_registers){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rp_registers, 0, (nums + 1) * sizeof(uint16_t));}//7. 测试保持寄存器的单个读写
//随机数字for (i = 0; i < nums; i++){tmp = rand() % 100;tab_rq_registers[i] = tmp;if (0 == i){printf("写入的值: ");}printf("%hd ", tab_rq_registers[i]);}//换行printf("\n");addr = ADDRESS_START;ret = modbus_write_registers(ctx, addr, nums + 1, tab_rq_registers);if (nums + 1 != ret){printf("Error modbus_write_registers: %d\n", ret);printf("Address: %d nums: %d\n", addr, nums + 1);}else{//读取ret = modbus_read_registers(ctx, addr, nums + 1, tab_rp_registers);if (nums + 1 != ret){printf("Error modbus_read_registers: %d\n", ret);}else{//输出for (i = 0; i < nums; i++){if (0 == i){printf("读取到的值： ");}printf("%hd ", tab_rp_registers[i]);}//换行printf("\n");}}//8. 释放内存free(tab_rp_registers);free(tab_rq_registers);//9. 断开连接modbus_close(ctx);modbus_free(ctx);return 0;
}执行结果
07. 读写多个寄存器测试(功能码0X17)
程序示例
#include <stdio.h>#ifndef _MSC_VER
#include <unistd.h>
#endif#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>//包含Modbus相关头文件
#include "modbus.h"//相关参数设置
#define LOOP 1 //循环次数
#define SERVER_ID 17 //从设备地址
#define ADDRESS_START 0 //测试寄存器起始地址
#define ADDRESS_END 99 //测试寄存器结束地址int main(void)
{modbus_t* ctx = NULL;int ret = -1;int nums = 0;int addr = 0;int i = 0;int tmp = 0;uint16_t* tab_rq_registers = NULL;uint16_t* tab_rp_registers = NULL;//设置随机种子srand((int)time(0));//1. 创建一个RTU类型的变量//设置串口设备 波特率 奇偶校验 数据位 停止位ctx = modbus_new_rtu("COM4", 9600, 'N', 8, 1);if (NULL == ctx){fprintf(stderr, "Error: %s\n", modbus_strerror(errno));return 1;}else{printf("设置串口信息成功\n");}//2. 设置从机地址ret = modbus_set_slave(ctx, SERVER_ID);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置从机地址失败\n");modbus_free(ctx);return 1;}//3. 设置Debug模式ret = modbus_set_debug(ctx, TRUE);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Error: 设置Debug模式失败");modbus_free(ctx);return 1;}//4. 在RTU模式下打开串口ret = modbus_connect(ctx);if (-1 == ret){fprintf(stderr, "Connection failed: %s\n", modbus_strerror(errno));modbus_free(ctx);return 1;}//5. 计算需测试的寄存器个数nums = ADDRESS_END - ADDRESS_START;//6. 申请内存 保存发送和接收的数据tab_rq_registers = (uint16_t*)malloc((nums + 1) * sizeof(uint16_t));if (NULL == tab_rq_registers){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rq_registers, 0, (nums + 1) * sizeof(uint16_t));}tab_rp_registers = (uint16_t*)malloc((nums + 1) * sizeof(uint16_t));if (NULL == tab_rp_registers){fprintf(stderr, "malloc failed\n");modbus_free(ctx);return 1;}else{memset(tab_rp_registers, 0, (nums + 1) * sizeof(uint16_t));}//7. 测试保持寄存器的单个读写//随机数字for (i = 0; i < nums; i++){tmp = rand() % 100;tab_rq_registers[i] = tmp;if (0 == i){printf("写入的值: ");}printf("%hd ", tab_rq_registers[i]);}//换行printf("\n");addr = ADDRESS_START;//先写入，后读取该数据到指定的内存中ret = modbus_write_and_read_registers(ctx, addr, nums + 1, tab_rq_registers,addr, nums + 1, tab_rp_registers);if (nums + 1 != ret){printf("Error modbus_write_and_read_registers: %d\n", ret);printf("Address: %d nums: %d\n", addr, nums + 1);}else{//输出for (i = 0; i < nums; i++){if (0 == i){printf("读取到的值： ");}printf("%hd ", tab_rp_registers[i]);}//换行printf("\n");}//再次读取数据memset(tab_rp_registers, 0, (nums + 1) * sizeof(uint16_t));ret = modbus_read_registers(ctx, addr, nums + 1, tab_rp_registers);if (nums + 1 != ret){printf("Error modbus_read_registers: %d\n", ret);}else{//输出for (i = 0; i < nums; i++){if (0 == i){printf("读取到的值： ");}printf("%hd ", tab_rp_registers[i]);}//换行printf("\n");}//8. 释放内存free(tab_rp_registers);free(tab_rq_registers);//9. 断开连接modbus_close(ctx);modbus_free(ctx);return 0;
}执行结果
08. 附录
源码下载：RTU模式Master端编程.rar
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