英創(chuàng)信息技術(shù)WinCE下的Modbus主控通訊協(xié)議軟件概述

Modbus 協(xié)議是一種已廣泛應(yīng)用于當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域的通用通訊協(xié)議。通過此協(xié)議，控制器相互之間、或控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)）可以和其它設(shè)備之間進(jìn)行通信。Modbus 協(xié)議使用的是主從通訊技術(shù)，即由主設(shè)備主動(dòng)查詢和操作從設(shè)備。一般將主控設(shè)備方所使用的協(xié)議稱為Modbus Master，從設(shè)備方使用的協(xié)議稱為Modbus Slave。典型的主設(shè)備包括工控機(jī)和工業(yè)控制器等；典型的從設(shè)備如PLC可編程控制器等。Modbus通訊物理接口可以選用串口（包括RS232和RS485），也可以選擇以太網(wǎng)口。其通信遵循以下的過程：

1、主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求；

2、從設(shè)備分析并處理主設(shè)備的請(qǐng)求，然后向主設(shè)備發(fā)送結(jié)果；

3、如果出現(xiàn)任何差錯(cuò)，從設(shè)備將返回一個(gè)異常功能碼。

英創(chuàng)公司提供的ARM9嵌入式主板系列產(chǎn)品，均帶有豐富的串口、網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)具有強(qiáng)大的處理能力，非常適用于作為Modbus 主設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用，為了加快做這類應(yīng)用的開發(fā)速度，英創(chuàng)公司特推出WinCE下的Modbus主控軟件，該軟件的是以C函數(shù)加靜態(tài)LIB庫(kù)的形式提供給客戶。主要特征如下：

·非常適用于實(shí)時(shí)的工業(yè)應(yīng)用，特別可以廣泛應(yīng)用于對(duì)于PLC的控制。

·可以支持基于串口的Modbus 協(xié)議或者基于TCP的Modbus 協(xié)議。

·支持RTU傳輸模式。

·支持大多數(shù)的Modbus功能碼操作，包括對(duì)線圈、離散開關(guān)輸入的位操作，以及對(duì)寄存器的字節(jié)操作。

·支持廣播地址。

·可以獲取通訊中傳輸協(xié)議的錯(cuò)誤代碼的詳細(xì)信息。

為了方便應(yīng)用程序的使用，對(duì)不同的通訊介質(zhì)保持一致的代碼形式，英創(chuàng)所提供的ModBus主控軟件包的API函數(shù)可以同時(shí)支持基于串口和TCP的Modbus Master協(xié)議，應(yīng)用程序只需要在調(diào)用初始化函數(shù)時(shí)，用不同參數(shù)區(qū)分即可。有關(guān)Modbus通訊的具體使用方法，請(qǐng)參考Modbus標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)以及被控設(shè)備的通訊接口數(shù)據(jù)手冊(cè)。以下介紹英創(chuàng)Modbus主控軟件的相關(guān)API函數(shù)，各個(gè)函數(shù)的定義如下：

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描述：通過串口或者網(wǎng)絡(luò)TCP打開ModBus協(xié)議，連接到ModBus設(shè)備。對(duì)于串口方式，通過該函數(shù)打開串口，并設(shè)置相應(yīng)串口的通訊參數(shù)，以滿足數(shù)據(jù)和控制命令的通訊；對(duì)于TCP方式，通過該函數(shù)和ModBus設(shè)備建立基于Socket方式的TCP連接，利用該連接進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制命令的通訊。

輸入?yún)?shù) lpPortName：

該參數(shù)為TCHAR類型的字符串，該字符串中包含了打開ModBus協(xié)議的需

要設(shè)置的通訊參數(shù)信息。對(duì)于串口模式和TCP兩種模式分別采用不同的格式

的字符串。

（1）串口模式：

字符串必須以COM作為開頭，后面再帶上需要設(shè)置的串口通訊參數(shù)。格式為：

COMIdx:baudRate-dataBits-stopBits-parity

其中Idx為串口序號(hào)，‘：’ 后為串口通訊參數(shù)，各個(gè)通訊參數(shù)均用整型數(shù)據(jù)來表示，依次為波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位，校驗(yàn)位 0-無校驗(yàn) 1-奇校驗(yàn) 2-偶校驗(yàn)。

如COM3作為通訊的協(xié)議口，波特率：9600bps、8為數(shù)據(jù)位、1個(gè)停止位、無校驗(yàn)。其格式如下：

_T（ ‘COM3:9600-8-1-0’ ）;

也可以直接就用 _T（ ‘COM3’ ）來表示，表明串口所用的為缺省參數(shù)：波特率 9600bps 數(shù)據(jù)位 8 停止位 1 無奇偶校驗(yàn)。

（2） TCP模式：

字符串以IP地址作為開頭，‘：’后為指定TCP連接的特殊端口號(hào)，ModBus協(xié)議中缺省端口為502。如果不需要指定特殊端口，可以不帶此參數(shù)。格式如：

_T（ ‘192.168.201.178’ ），使用端口號(hào)為502;

返回值 = NULL： 連接ModBus設(shè)備失敗。

！= NULL： 連接ModBus設(shè)備成功，并返回相應(yīng)的操作句柄。

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（1） HANDLE mbusMaster_OpenPortProtocol（ LPCTSTR lpPortName ）;

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功能描述： 關(guān)閉ModBus設(shè)備連接，同時(shí)釋放使用的系統(tǒng)資源。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

返回值 = FALSE： 關(guān)閉操作失敗。

= TRUE： 關(guān)閉操作成功。

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（2） BOOL mbusMaster_ClosePortProtocol（ HANDLE hPort ）;

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功能描述： 設(shè)置ModBus通訊的超時(shí)時(shí)間，單位為毫秒。并返回實(shí)際設(shè)置的超時(shí)時(shí)間。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

milliseconds： ModBus通訊超時(shí)時(shí)間，單位為毫秒。

返回值 《 0： 操作失敗。

》 0： 實(shí)際設(shè)置的超時(shí)時(shí)間。

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（3） int mbusMaster_SetTimeout（ HANDLE hPort， int milliseconds ）;

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功能描述： 讀取ModBus從機(jī)設(shè)備的線圈值，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼1。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

startRef： 需要讀取線圈的起始值，其范圍為： 1～0x10000

bitArr： 存放讀取線圈數(shù)據(jù)的數(shù)組

refCnt： 需要讀取的線圈數(shù)量，其范圍為： 1～2000

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（4） int mbusMaster_ReadCoils（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， int bitArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： 讀取ModBus從機(jī)設(shè)備離散量的輸入值，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼2。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

startRef： 需要讀取離散量的起始值，其范圍為： 1～0x10000

bitArr： 存放讀取離散量輸入數(shù)據(jù)的數(shù)組

refCnt： 需要讀取的離散量數(shù)量，其范圍為： 1～2000

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（5） int mbusMaster_ReadInputDiscretes（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， int bitArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： ModBus從機(jī)設(shè)備的單個(gè)線圈的寫入操作，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼5。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

bitAddr： 需要操作的線圈地址，其范圍為： 1～0x10000

bitVal： 寫入線圈的值， 1-置位（ON） 0-清（OFF）

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（6） int mbusMaster_WriteCoil（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 bitAddr， int bitVal ）;

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功能描述： ModBus從機(jī)設(shè)備的多個(gè)線圈的寫入操作，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼15。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

startRef： 需要設(shè)置的線圈起始值，其范圍為： 1～0x10000

bitArr： 需要設(shè)置線圈數(shù)據(jù)的數(shù)組

refCnt： 需要設(shè)置的線圈數(shù)量，其范圍為： 1～800

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（7） int mbusMaster_ForceMultipleCoils（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， int bitArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： 讀取ModBus從機(jī)設(shè)備多個(gè)寄存器值，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼3。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

startRef： 需要讀取寄存器的起始值，其范圍為： 1～0x10000

regArr： 存放讀取寄存器值的數(shù)組

refCnt： 需要讀取的寄存器數(shù)量，其范圍為： 1～125

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（8） int mbusMaster_ReadMultipleRegisters（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， UINT16 regArr［］， UINT16 refCnt ）;

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功能描述： 讀取ModBus從機(jī)設(shè)備輸入寄存器值，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼4。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

startRef： 需要讀取輸入寄存器的起始值，其范圍為： 1～0x10000

regArr： 存放讀取輸入寄存器值的數(shù)組

refCnt： 需要讀取的輸入寄存器數(shù)量，其范圍為： 1～125

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（9） int mbusMaster_ReadInputRegisters（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， UINT16 regArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： ModBus從機(jī)設(shè)備多個(gè)寄存器的寫操作，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼16。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

startRef： 需要讀取寄存器的起始值，其范圍為： 1～0x10000

regArr： 需寫入寄存器值的數(shù)組

refCnt： 需要操作的寄存器數(shù)量，其范圍為： 1～100

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（10） int mbusMaster_WriteMultipleRegisters（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， UINT16 regArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： 對(duì)ModBus從機(jī)設(shè)備單個(gè)寄存器的寫操作，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼6。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

regAddr： 需要操作寄存器的地址，其范圍為： 1～0x10000

regVal： 需寫入寄存器的值

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（11） int mbusMaster_WriteSingleRegister（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 regAddr， UINT16 regVal ）;

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功能描述： 對(duì)ModBus從機(jī)設(shè)備屏蔽寫寄存器，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼22。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

regAddr： 需要操作寄存器的地址，其范圍為： 1～0x10000

andMask： 屏蔽寫與數(shù)據(jù)

orMask： 屏蔽寫或數(shù)據(jù)

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（12） int mbusMaster_MaskWriteRegister（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 regAddr， UINT16 andMask， UINT16 orMask）;

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功能描述： 對(duì)ModBus從機(jī)設(shè)備讀寫多個(gè)寄存器操作，實(shí)現(xiàn)ModBus功能碼23。

輸入?yún)?shù) hPort： 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus從機(jī)設(shè)備的地址，地址范圍為： 1～255

readRef： 需要讀取多個(gè)寄存器的起始值，其范圍為： 1～0x10000

readArr： 存放讀取寄存器值的數(shù)組

readCnt： 需要讀取的寄存器數(shù)量，其范圍為： 1～125

writeRef： 需要寫入多個(gè)寄存器的起始值，其范圍為： 1～0x10000

writeArr： 寫入寄存器值的數(shù)組

writeCnt： 需要寫入的寄存器數(shù)量，其范圍為： 1～125

返回值 ！= 0： 該功能操作失敗，返回值為相應(yīng)的出錯(cuò)代碼。

= 0： 該功能操作成功。

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（13） int mbusMaster_ReadWriteRegisters（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 readRef， UINT16 readArr［］，UINT16 readCnt，UINT16 writeRef，

UINT16 writeArr［］， UINT16 writeCnt）;

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功能描述： 獲取ModBus軟件包的版本信息。

返回值 ： TCHAR類型的字符串，為ModBus軟件包的版本信息。

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（14） TCHAR * mbusMaster_GetPackageVersion（ ）;

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功能描述： 根據(jù)錯(cuò)誤代碼獲取錯(cuò)誤文本信息。

返回值 ： TCHAR類型的字符串，為錯(cuò)誤文本信息。

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（15） TCHAR * mbusMaster_GetErrorText（ int errCode ）;