第11章 libmodbus剖析與編程

11.1libmodbus開(kāi)發(fā)庫(kù)

11.1.1 功能概要

libmodbus是一個(gè)免費(fèi)的跨平臺(tái)Modbus庫(kù)，支持RTU和TCP，遵循LGPL V2.1+協(xié)議，兼容Linux、Mac OS X、FreeBSD、QNX和Windows等操作系統(tǒng)。它可通過(guò)串口或TCP網(wǎng)絡(luò)與符合Modbus協(xié)議的設(shè)備發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，方便開(kāi)發(fā)者構(gòu)建應(yīng)用程序或?qū)odbus通信集成到設(shè)備中。

作為開(kāi)源軟件，還可以從GitHub網(wǎng)站獲取最新版本的代碼。

11.1.2 源碼獲取

libmodbus的源碼不斷更新，本教程選擇版本v3.1.10。

如下圖下載：

本源碼也放在網(wǎng)盤(pán)中如下目錄里：

解壓后，簡(jiǎn)單查看源代碼根目錄的構(gòu)成：

①doc目錄：libmodbus庫(kù)的各API接口說(shuō)明文檔。

②m4目錄：存放GNU m4文件，在這里對(duì)理解代碼沒(méi)有意義，可忽略。

③src目錄：全部libmodbus源文件。

④tests目錄：包含自帶的測(cè)試代碼，其他文件對(duì)理解源代碼關(guān)系不大，可以暫時(shí)忽略。

圖6-1 解壓libmodbus源代碼：

進(jìn)一步展開(kāi)src代碼目錄，如圖6-3所示：

圖6-2 libmodbus源碼構(gòu)成：

各文件作用如下：

①win32：定義在Windows下使用Visual Studio編譯時(shí)的項(xiàng)目文件和工程文件以及相關(guān)配置選項(xiàng)等。其中，modbus-9.sln默認(rèn)使用Visual Studio 2008。

②Makefile.am：Makefile.am是Linux下AutoTool編譯時(shí)讀取相關(guān)編譯參數(shù)的配置文件，用于生成Makefile文件，因?yàn)橛糜贚inux下開(kāi)發(fā)，所以在這里暫時(shí)忽略。

③modbus.c：核心文件，實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議層，定義共通的Modbus消息發(fā)送和接收函數(shù)各功能碼對(duì)應(yīng)的函數(shù)。

modbus.h：libmodbus對(duì)外暴露的接口API頭文件。

④modbus-data.c：數(shù)據(jù)處理的共通函數(shù)，包括大小端相關(guān)的字節(jié)、位交換等函數(shù)。

⑤modbus-private.h：libmodbus內(nèi)部使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)定義。

⑥modbus-rtu.c：通信層實(shí)現(xiàn)，RTU模式相關(guān)的函數(shù)定義，主要是串口的設(shè)置、連接及消息的發(fā)送和接收等。

modbus-rtu.h：RTU模式對(duì)外提供的各API定義。

modbus-rtu-private.h：RTU模式的私有定義。

⑦modbus-tcp.c：通信層實(shí)現(xiàn)，TCP模式下相關(guān)的函數(shù)定義，主要包括TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置連接、消息的發(fā)送和接收等。

modbus-tcp.h：定義TCP模式對(duì)外提供的各API定義。

modbus-tcp-private.h：TCP模式的私有定義。

⑧modbus-version.h.in：版本定義文件。

11.1.3 libmodbus與應(yīng)用程序的關(guān)系

libmodbus是一個(gè)免費(fèi)的跨平臺(tái)支持RTU和TCP的Modbus開(kāi)發(fā)庫(kù)，借助于libmodbus發(fā)庫(kù)能夠非常方便地建立自己的應(yīng)用程序或者將Modbus通信協(xié)議嵌入單體設(shè)備libmodbus開(kāi)發(fā)庫(kù)與應(yīng)用程序的基本關(guān)系如圖6-4所示。

圖6-3 應(yīng)用程序與libmodbus的關(guān)系：

在對(duì)libmodbus的接口及代碼框架簡(jiǎn)單了解之后，不妨再深入細(xì)節(jié)一探究竟，看看libmodbus都實(shí)現(xiàn)了哪些基礎(chǔ)功能，以及源代碼中對(duì)Modbus各功能碼和消息頓是如何包裝的。具體內(nèi)容請(qǐng)參看下一章。