FreeModbus学习笔记

FreeModbus 学习笔记

一、 FreeModbus 简介

FreeMODBUS

一个奥地利人写的 Modbus 协议。它是一个针对嵌入式应用的一个免费

（自由）的通用 MODBUS 协议的移植。Modbus 是一个工业制造环境中应用的一个通用协

议。Modbus 通信协议栈包括两层：Modbus 应用层协议，该层定义了数据模式和功能；另

外一层是网络层。

Slave

从机 是

MB_RTU RTU 模式 是

MB_ASCII

ASCII 模式 是

MB_TCP TCP 模式 是

0x01

读线圈 是

0x02 读离散输入 是

0x03

读异常状态 否

0x08 诊断 否

0x0B

获取事件计数器 否

0x0C 获取事件记录 否

0x0F

写多个线圈 是

0x10 写多个寄存器 是

0x11

报告从机 ID 是 协议与文档不一致

0x18 写 FIFO 否

0x2B

封装接口传输 否

0x2B/0x0D CANopen 参考请求与应答 否

0x2B/0x0E

读设备身份表示 否

二、 FreeModbus 对硬件的需求

FreeModbus 协议对硬件的需求非常少——基本上任何具有串行接口，并且有一些能够

容纳 modbus 数据帧的 RAM 的微控制器都足够了。

实际的存储器需求决定于所使用的 Modbus 模块的多少。下表列出了所支持的功能编

译后所需要的存储器。ARM 是使用 GNUARM 编译器 3.4.4 使用-O1 选项得到的。AVR 项

数值是使用 WinAVR 编译器 3.4.5 使用-Os 选项编译得到的。

AVR RAM

(static)

Modbus RTU (Required) 1132Byte 272Byte 1456Byte 266Byte

Modbus ASCII (Optional) 1612Byte 28Byte 1222Byte 16Byte

Modbus Functions [1] 1180Byte 34Byte 1602Byte 34Byte

三、 FreeModbus 的移植

1、物理层接口文件的修改

在物理层，用户只需完成串行口及超时定时器的配置即可。具体应修改接口文件

portserial.c 及 porttimer.c。

 portserial.c 中函数的修改：

1) void vMBPortSerialEnable( BOOL xRxEnable, BOOL xTxEnable )

此函数的功能为设置串口状态。有两个参数：xRxEnable 及 xTxEnable。当 xRxEnable

为真时，应使能串口接收及接收中断。在 RS485 通讯系统中，还要注意将 RS485 接口芯片

设为接收使能状态；当 xTxEnable 为真时，应使能串口发送及发送中断。在 RS485 通讯系

统中，还要注意将 RS485 接口芯片设为发送使能状态。

ucPORT、ulBaudRate、ucDataBits 及 eParity。参数 ucPORT 可以忽略；参数 ulBaudRate 是

通讯端口的波特率，应根据此数值设置所使用硬件端口的波特率；参数 ucDataBits 为通讯

时所使用的数据位宽，注意，若使用 RTU 模式，则有 ucDataBits=8，若使用 ASCII 模式，

则有 ucDataBits=7，应根据此参数设置所使用硬件端口的数据位宽；eParity 为校验方式，

eParity=MB_PAR_NONE 为无校验，此时硬件端口应设置为无校验方式及两个停止位 ，

eParity=MB_PAR_ODD 为奇 校验 ， 此 时硬 件 端口 应 设置 为 奇校 验 方式 及 一个 停 止 位 ，

eParity= MB_PAR_EVEN 为偶校验，此时硬件端口应设置为偶校验方式及一个停止位。函

数返回值务必为 TRUE。

4) BOOL xMBPortSerialPutByte(CHAR ucByte)

此函数的功能为通讯端口发送一字节数据。参数为：ucByte，待发送的数据。应在此

函数中编写发送一字节数据的函数。注意，由于使用的是中断发送，故只需将数据放到发

送寄存器即可。函数返回值务必为 TRUE。

时，用户应在调用此函数后，清除发送中断标志位。

7) void prvvUARTRxISR(void)

发送中断函数。此函数无需修改。只需在用户的接收中断函数中调用此函数即可，同

时，用户应在调用此函数后，清除接收中断标志位。

 portserial.c 中函数的修改：

1) BOOL xMBPortTimersInit( USHORT usTim1Timerout50us )

此函数的功能为初始化超时定时器。参数为：usTim1Timerout50us，50us 的个数。用

户 应 根 据 所 使 用 的 硬 件 初 始 化 超 时 定 时 器 ， 使 之 能 产 生 中 断 时 间 为

usTim1Timerout50us*50us 的中断。函数返回值务必为 TRUE。

2) void vMBPortTimersEnable( )

定时器中断函数。此函数无需修改。只需在用户的定时器中断中调用此函数即可，同

时，用户应在调用此函数后清除中断标志位。

2、应用层回函数的修改

在应用层，用户需要定义所需要使用的寄存器，并修改对应的回函数。回函数有如下

几个：

1) eMBErrorCode eMBRegInputCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT

usNRegs )

输入寄存器回函数。* pucRegBuffer 为要添加到协议中的数据，usAddress 为输入寄存

器地址，usNRegs 为要读取寄存器的个数。用户应根据要访问的寄存器地址 usAddress 将相

应输入寄存器的值按顺序添加到 pucRegBuffer 中。

usAddress 放到相应保持寄存器中。