FreeModbus 应用笔记（2）——运行 Modbus 从机并使用网络通信_综合

上期回顾：

FreeModbus 应用笔记（1）——如何在潘多拉开发板上运行 Modbus 主机

运行 Modbus 从机

配置工程

在RT-Thread 源码目录下找到潘多拉的bsprt-thread\bsp\stm32\stm32l475-atk-pandora ，在此目录下打开 ENV 工具。

配置 FreeModebus 软件包

1、输入 menuconfig 命令打开配置工具

2、按照下面的路径进入 FreeModbus 软件包的配置菜单，并开启从机模式

1RT-Thread online packages  --->
2  IoT - internet of things  --->
3    [*] FreeModbus: Modbus master and slave stack  --->
4      [ ]   Master mode  ---- 
5      [*]   Slave mode  --->
6      Version (latest)  --->

3、配置从机模式选项

进入 Slave mode 配置菜单，然后开启从机示例程序，如下图所示：

advanced configuration：高级配置选项
Enable RTU slave mode：开启 RTU 模式支持
Enable ASCII slave mode：开启 ASCII 模式支持
Enable TCP slave mode：开启 TCP 模式支持（需要设备可以连接网络，且可做服务器使用）
Enable slave sample：开启主机示例程序
Test slave device address：测试用的从机设备地址
uart number used by master sample, e.g. 2 means uart2：表示使用串口几进行通信，默认使用 uart2
uart baudrate used by master sample：通信用的波特率

配置硬件 uart2

然后返回到主菜单，进入硬件配置的菜单里开启 uart2 。

1Hardware Drivers Config  --->
2  On-chip Peripheral Drivers  --->
3    -*- Enable UART  --->
4      [*]   Enable UART2

退出menuconfig配置工具并保存。然后pkgs --update下载软件包，然后 scons --target=mdk5 生成工程。

运行示例程序

打开工程，在 FreeModbus 分组里可以看到从机的示例代码 sample_mb_slave.c 关键代码如下所示：

向????滑动查看全部

 1#define MB_POLL_CYCLE_MS 2002extern USHORT usSRegHoldBuf[S_REG_HOLDING_NREGS]; /* 存储保持寄存器的数组 */34static void send_thread_entry(void *parameter)5{6    USHORT         *usRegHoldingBuf;7    usRegHoldingBuf = usSRegHoldBuf;8    rt_base_t level;9
10    while (1)
11    {
12        level = rt_hw_interrupt_disable();
13        /* 改变保持寄存器 3 的数据 */
14        usRegHoldingBuf[3] = (USHORT)(rt_tick_get() / 100); 
15
16        rt_hw_interrupt_enable(level);
17        /* 数据产生的速率为 1个/秒 */
18        rt_thread_mdelay(1000);
19    }
20}
21
22static void mb_slave_poll(void *parameter)
23{
24    if (rt_strstr(parameter, "RTU"))
25    {
26#ifdef PKG_MODBUS_SLAVE_RTU    # 如果开启了 RTU 模式就检测 RTU 参数
27        eMBInit(MB_RTU, SLAVE_ADDR, PORT_NUM, PORT_BAUDRATE, PORT_PARITY);
28#else
29        rt_kprintf("Error: Please open RTU mode first");
30#endif
31    }
32    else if (rt_strstr(parameter, "ASCII"))
33    {
34#ifdef PKG_MODBUS_SLAVE_ASCII  # 如果开启了 ASCII 模式就检测 ASCII 参数
35        eMBInit(MB_ASCII, SLAVE_ADDR, PORT_NUM, PORT_BAUDRATE, PORT_PARITY);
36#else
37        rt_kprintf("Error: Please open ASCII mode first");
38#endif
39    }
40    else if (rt_strstr(parameter, "TCP"))
41    {
42#ifdef PKG_MODBUS_SLAVE_TCP    # 如果开启了 TCP 模式就检测 TCP 参数
43        eMBTCPInit(0);         # TCP 模式下使用默认端口 502
44#else
45        rt_kprintf("Error: Please open TCP mode first");
46#endif
47    }
48    else
49    {
50        rt_kprintf("Error: unknown parameter");
51    }
52    eMBEnable();
53    while (1)
54    {
55        eMBPoll();
56        rt_thread_mdelay(MB_POLL_CYCLE_MS);
57    }
58}

编译下载，程序开始运行。

输入 mb_slave_samlpe <RTU/ASCII/TCP> 运行示例程序。如运行 RTU 模式的从机示例程序。

1 \ | /
2- RT -     Thread Operating System
3 / | \     4.0.2 build Jul 11 2019
4 2006 - 2019 Copyright by rt-thread team
5msh />mb_slave_samlpe RTU           # 运行 RTU 模式的从机示例程序
6msh />

运行 Modbus Poll

Modbus Poll 是一个 Modbus 主机仿真器，用于测试和调试Modbus从设备。该软件支持ModbusRTU、ASCII、TCP/IP。用来帮助开发人员测试Modbus从设备，或者其它Modbus协议的测试和仿真。下载安装软件 Modbus Poll: https://www.modbustools.com/

modbus poll 程序主窗口介绍

其中：Tx = 0表示向主站发送数据帧次数；Error = 0表示通讯错误次数；ID = 1表示模拟的Modbus子设备的设备地址；F = 03表示所使用的Modbus功能码，图中为03功能码；SR = 1000ms表示扫描周期。红字部分，表示当前的错误状态，“No Connection”表示未连接状态。

单击菜单【Setup】中【Read/Write Definition.. F8】进行参数设置，会弹出参数设置对话框。

然后点击 connection，连接从机。

运行结果

可以看到 Modbus Poll 与开发板上运行的从机通信成功，并且可以查看到从机 1 保持寄存器寄存器 3 的数据每秒改变一次。

使用网络进行 Modbus 通信

FreeModbus 的从机支持 TCP 模式，可以在已经连接网络，且可做服务端的设备上运行，并利用 TCP 协议和远端主机进行通讯。

配置 FreeModebus 软件包

按上一节的操作，打开并配置 FreeModbus 软件包，配置支持 TCP 模式。

退出 menuconfig 配置工具并保存。然后 pkgs --update 下载软件包，然后 scons --target=mdk5 生成工程。

运行示例程序

编译下载，程序开始运行。输入 mb_slave_samlpe TCP 运行 TCP 模式下的示例程序。

 1 \ | /2- RT -     Thread Operating System3 / | \     4.0.2 build Jul 11 20194 2006 - 2019 Copyright by rt-thread team5lwIP-2.0.2 initialized!6[I/sal.skt] Socket Abstraction Layer initialize success.7msh />ifconfig                     # 查看设备 IP 地址8network interface device: e0 (Default)9MTU: 1500
10MAC: 00 80 e1 14 2e 34
11FLAGS: UP LINK_UP INTERNET_UP DHCP_ENABLE ETHARP BROADCAST IGMP
12ip address: 192.168.12.162         # 设备的 IP 地址
13gw address: 192.168.10.1
14net mask  : 255.255.0.0
15dns server #0: 192.168.10.1
16dns server #1: 223.5.5.5
17msh />mb_slave_samlpe TCP          # 运行 TCP 模式的从机示例程序
18msh />

运行 Modbus Poll

单击菜单【Connection】中【connect.. F3】进行连接参数设置，会弹出参数设置对话框。选择 TCP/IP 连接方式，配置从机设备的 IP 地址和端口号，点击 OK 即可。