从0开始FreeModbus应用-chang原创技巧.doc

从应用角度学习FreeModbus 前言 FreeModbus本身没有什么说明文档。网上已经有了一些介绍，有些是内核分析，很有深度；有一些是应用笔记，实际应用时可能会用到。作为一个新入，我并不想了解那么多。我只想按步就班地知道到底要怎样能够很快地用起来。收集了一些资料，花了一些时间才终于基本搞清楚了一个大概。下面我从新人应用的角度来谈谈，参考甚至抄摘了前人的文档。入手主要是FreeModbus-V1.5自带的AVR平台下的DEMO项目，适当考虑FREERTOS下的特点。 FreeModbus简介 （本节摘抄自“百度百科”的词条“FreeModbus”) 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。FreeMODBUS 提供了RTU/ASCII 传输模式TCP协议。FreeModbus遵循BSD许可证，这意味着用户可以将FreeModbus应用于商业环境中。 准备工作 下载FreeModbus-V1.5.0.zip，解压到当前文件夹。在当前文件夹下会生成“freemodbus-v1.5.0”目录。如果选择了解压到“freemodbus-v1.5.0\”，则会形成两级“freemodbus-v1.5.0”，可以不管，也可用复制粘贴的方法删除一级。将此目录(或两级目录)改为“freemodbus_v1.5.0”，否则后面用AVRSTUDIO4.12编译时会出错。 下载ATMEL公司的AVRSTUDIO4.12并安装。再下载AVR的GCC编译器avr-toolchain-installer-3.3.0.710-win32.win32.x86.exe并安装，它会集成到AVRSTUDIO4.12中。 关于freemodbus和STUDIO工程，后面会结合freemodbus文件目录结构进一步介绍。继续准备。 下载并安装虚拟串口VSPD。 设置串口3与4互连（后面PROTEUS里面的硬件，串口设置为3；ModScan32主机软件，串口设置为4），如图所示： 下载并安装ModScan32包，绿色版里直接运行ModScan32.exe就行了。它可以当作ModBus主机，也可以查看收发的数据，起监测作用。连接设置：菜单--connection--connect，出现下面界面，按图设置： 注意：串口是用的N,8,1的模式，没有校验位，原例子程序是需要有even偶校验位，后面会改原代码。因为总是模拟通不过，换这个就通过了，具体原因没有去找。 再点“rotocol selection”，如下图设置： 报文设置： 菜单--setup--data define，然后如下图所示： 按上述连接并设置后，结果应出现类似下面的显示界面（如有不对，需设置数据格式等）： 上面是正常取得寄存器地址1000~1004的数据时的情况（从机正常返回）。现在没有PROTEUS仿真，肯定是没有正常返回的，应是下面的界面： 上面两幅图中，返回数据的寄存器是按31000的格式，因为这是3X系输入寄存器。用功能码04。从报文的角度，不用理会，仍认为是寄存器1000。下面会重点分析地址1000输入寄存器的细节。 为了监控串口4的进出数据，可以设置：菜单--setup--display options--show traffic，此时显示下面界面（注意，选择用HEX显示，也是在setup菜单下进行选择）： 有黑色背景的是从串口4返回的（需有从机应答），没有背景的是本程序通过串口4 发出去的。 发出去的一帧报文是0a 04 03 e7 00 04 40 c1，共8个字节。0a--device id 10，即从机地址，可以设置为1~247；04--功能码04，为读INPUT REGISTER；03 e7--从机输入寄存器起始地址，即十进字999；00 04--寄存器个数为4个字（功能码04是针对字寄存器）；40 c1--CRC校验值。这里不辞辛苦将报文写出来，不是为了介绍报文，报文格式参见MODBUS标准。请关注寄存器起始地址，报文里寄存器的起始地址是999，比上述界面上的Address:1000少1。也即，这里主机的寄存器起始地址1000，可能的最小值是1，而报文的寄存器地址，可能的最小值是0。提前说一下，FreeModbus里需要我们编写的几个回读函数，其寄存器地址，也是从1开始的，报文里的地址需减1。 言归正传，接