《内核学习营》+水一方+modbus_RTU主机实验

发布于 2018-09-18 22:54:43 浏览：4986 订阅该版

* 本帖最后由 吉帅虎 于 2018-9-19 09:39 编辑 *

本帖接上一帖，《内核学习营》+水一方+modbus_RTU从机实验。[https://www.rt-thread.org/qa/for ... 032&page=1#pid38019](https://www.rt-thread.org/qa/forum.php?mod=viewthread&tid=8032&page=1#pid38019)
RTT组件里的Freemodbus可以同时支持modbus_RTU主机和从机协议，但要注意需要使用两个不同的串口。在实际应用中，一般不会出现一个串口同时需要支持modbus从机又modbus主机的时候。反正我没有见过。有这种需求的童鞋们可以提出来。
本帖感谢前辈[align=center][armink](https://www.rt-thread.org/qa/space-uid-6104.html)做出的指导。[https://www.rt-thread.org/qa/for ... s%E4%B8%BB%E6%9C%BA](https://www.rt-thread.org/qa/forum.php?mod=viewthread&tid=3145&highlight=modbus%E4%B8%BB%E6%9C%BA)

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硬件：自用STM32F103VCT6板卡

实验目的：实现Modbus_RTU主机协议
扩展功能：1、使用env配置modbus_RTU主机工程
                  2、完成modbus_RTU主机功能的测试
软件平台：env_released_1.0.0 ，mdk5.25
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上一个帖子里提到了，在Freemodbus代码里面带_m的文件是执行modbus主机协议相关的文件，不带_m的是从机协议相关的文件。从机协议调通后，主机也很简单。但是不同的是主机需要调用eMBMasterInit( MB_RTU, 0x04, 9600, MB_PAR_NONE );eMBMasterEnable();eMBMasterPoll();三个函数。另外与从机协议不同的是modbus从机只需要被动的接收主机的指令，做出相应的相应即可。而主机则需要定时或者根据某个外部条件触发一次读或者写操作。我在调试过程中只使用了写单个保持寄存器一个指定，并且是定时发送。其实指令暂未测试。
主机初始化代码如下：
```
static void  mbmaster_thread_entry(void *parameter)
{
//        rt_uint8_t buff[3];
#if defined(RTU_MSATER_USING_USART1) 
        eMBMasterInit( MB_RTU, 0x01, 9600, MB_PAR_NONE );        //初始化
#endif

#if defined(RTU_MSATER_USING_USART2) 
        eMBMasterInit( MB_RTU, 0x02, 9600, MB_PAR_NONE );        //初始化
#endif

#if defined(RTU_MSATER_USING_USART3) 
        eMBMasterInit( MB_RTU, 0x03, 9600, MB_PAR_NONE );        //初始化
#endif

#if defined(RTU_MSATER_USING_USART4) 
        eMBMasterInit( MB_RTU, 0x04, 9600, MB_PAR_NONE );        //初始化
#endif
        
        eMBMasterEnable();                //使能
        
        for(;;)
        {
                        //eMBMasterRegInputCB(buff,0x01,2);
           // Call the main polling loop of the Modbus protocol stack.
                        eMBMasterPoll();
        //                rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND);
        }
}
```    测试代码，测试代码中列出了常用的指令。我在[align=center][armink](https://www.rt-thread.org/qa/space-uid-6104.html)代码的基础上做了一些注释，希望对后来者有些帮助。不过其中0x17（23）指令我从来没有用过，不过看着对于大量数据的读写应该比较简单。
```
ALIGN(RT_ALIGN_SIZE)
static rt_uint8_t SysMonitor_stack[ 512 ];

/* 线程的TCB控制块 ,句柄*/
static struct rt_thread  SysMonitor_thread;

void thread_entry_SysMonitor(void* parameter)
{
        eMBMasterReqErrCode    errorCode = MB_MRE_NO_ERR;
        uint16_t errorCount = 0;
        uint16_t Count = 0;
        
        while (1)
        {

Count++;
                rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND);

//01，0x01，读线圈状态************************************************************************
                        //参数：从机地址;线圈起始地址;线圈个数;超时时间
                        //errorCode = eMBMasterReqReadCoils(1,3,8,RT_WAITING_FOREVER);

//02，0x02，读离散输入寄存器****************************************************************
                        //参数:从机地址;离散输入寄存器起始地址;寄存器个数;超时时间
                        //errorCode = eMBMasterReqReadDiscreteInputs(1,3,8,RT_WAITING_FOREVER);
                        
                        //03，0x03，读保持寄存器，即读参数**************************************************************
                        //参数:从机地址;保持寄存器起始地址;寄存器个数;超时时间
                        //errorCode = eMBMasterReqReadHoldingRegister(1,3,2,RT_WAITING_FOREVER);
                  
                  //04，0x04，读输入寄存器**********************************************************************
                        //参数:从机地址;输入寄存器起始地址;寄存器个数;超时时间
                        //errorCode = eMBMasterReqReadInputRegister(1,3,2,RT_WAITING_FOREVER);

//05，0x05，写单个线圈(继电器)*********************************************************************
                        //参数:从机地址;线圈地址;线圈状态(0xFF00表示线圈ON,0x0000表示线圈OFF);超时时间
                  //errorCode = eMBMasterReqWriteCoil(1,1,0xFF00,RT_WAITING_FOREVER);
                
                        //15，0x0F，写多个线圈(继电器)********************************************************************
                        //参数:从机地址;线圈起始地址;线圈个数;线圈状态(对应bit为1表示线圈ON,对应bit为0表示线圈OFF)指针;超时时间
                  //errorCode = eMBMasterReqWriteMultipleCoils(1,3,5,ucModbusUserData,RT_WAITING_FOREVER);
                         
                        //06，0x06，修改单个保持寄存器，即写单个参数****************************************************
                        //参数:从机地址;保持寄存器地址;修改后的寄存器值;超时时间
                        errorCode = eMBMasterReqWriteHoldingRegister(1,3,Count,RT_WAITING_FOREVER);
                        
                        //16，0x10，修改单个保持寄存器，即写多个参数****************************************************
                        //参数:从机地址;保持寄存器起始地址;寄存器个数;要修改的寄存器值指针;超时时间
                        //errorCode = eMBMasterReqWriteMultipleHoldingRegister(1,3,2,usModbusUserData,RT_WAITING_FOREVER);
                        
                        //23，0x17，读写多个寄存器，不常用*********************************************************************
                        //参数:从机地址;读寄存器起始地址;读寄存器个数;写寄存器的数据指针;写寄存器起始地址;写寄存器个数;超时时间
                        //errorCode = eMBMasterReqReadWriteMultipleHoldingRegister(1,3,2,usModbusUserData,5,2,RT_WAITING_FOREVER);
                        
                        //记录出错次数
                        if (errorCode != MB_MRE_NO_ERR) {
                                errorCount++;
                        }
        }
}```   根据上述代码、每秒钟会修改一次Count的值，并使用0x06指令写到寄存器3（从0开始）中，使用Modbus Slave软件进行测试，结果如下：
![TIM图片20180918224305.png](/uploads/201809/18/224332eygzlyunfgollacu.png)

串口监视软件监视到的数据如下：
![TIM图片20180918224349.png](/uploads/201809/18/224422bwm738h2skgisese.png)

至此基本可以认为modbus主机代码移植成功，具体的应用要在thread_entry_SysMonitor线程中根据实际情况确定。

在实际使用中，针对具体的功能，一般可能会根据实际板卡修改不同的串口号。为此，我在env的menuconfig菜单中进行了修改。可以通过env配置modbus主机和从机使用的串口

![TIM图片20180918224710.png](/uploads/201809/18/224800ypyj43gbyb5szmfz.png)![TIM图片20180918224727.png](/uploads/201809/18/224800lr7l9mib7pilxyy2.png)

相应的Kconfig路径为如下
![TIM图片20180918224907.png](/uploads/201809/18/224955x0a0z1esrl2ilp1p.png)

对应的文件修改为如下：
```
config RT_USING_MODBUS
    bool "Enable Modbus stack"
    default n

if RT_USING_MODBUS
        config RT_MODBUS_MASTER_RTU
            bool "RTU master mode"
            default n
                         
                        choice
                                prompt "RTU master Port"
                                default RTU_MSATER_USING_USART1
                                config RTU_MSATER_USING_USART1
                                        bool "USART1"
                                config RTU_MSATER_USING_USART2
                                        bool "USART2"
                                config RTU_MSATER_USING_USART3
                                        bool "USART3"
                                config RTU_MSATER_USING_USART4
                                        bool "USART4"
                        endchoice
                        
        config RT_MODBUS_SLAVE_RTU
            bool "RTU slave mode"
            default n
                        
                        choice
                                prompt "RTU slave Port"
                                default RTU_SLAVE_USING_USART1
                                config RTU_SLAVE_USING_USART1
                                        bool "USART1"
                                config RTU_SLAVE_USING_USART2
                                        bool "USART2"
                                config RTU_SLAVE_USING_USART3
                                        bool "USART3"
                                config RTU_SLAVE_USING_USART4
                                        bool "USART4"
                        endchoice        
                        
            if RT_MODBUS_SLAVE_RTU
                config RT_MODBUS_SLAVE_USE_CONTROL_PIN
                    bool "Use Contorl Pin"
                    default n
                    if RT_MODBUS_SLAVE_USE_CONTROL_PIN
                        config MODBUS_SLAVE_RT_CONTROL_PIN_INDEX
                            int "pin index for RS485 TX/RX select"
                            default 10
                    endif

endif
                        
                        
    endif

endmenu
```

对于串口的选择，见上面的初始化代码。此配置只选择modbus主机或者从机使用的串口号，相应的串口还需要在env中使用menuconfig命令使能。

再一点就是使用485通讯时的收发控制管脚选择，env中只有一个从机的控制管脚选项。但是在主机上应该也有一个对应的控制管脚。这一点我还没有仔细看，实际使用的时候需要加上。这也算是后续优化空间吧。有做这个实验的朋友也可以一块改一下。
![TIM图片20180918225218.png](/uploads/201809/18/225411dn5w1nozw5aln57b.png)
另外分享一个modbus和Freemodbus相关的资料以供大家学习

![Modbus协议中文版【完整版】.pdf](/uploads/201809/18/225741wcfqacq9acve0i8t.attach)                                                                                                                                                                                                                                                        ![Freemodbus完全分析.pdf](/uploads/201809/18/225740qu81wtsz1tlxvtuv.attach)