Qt編寫Modbus從機程序

上一個網(wǎng)文我們使用MODSCAN32軟件和串口助手調(diào)試了Modbus協(xié)議，我們之前還分享過使用Qt編寫自己的串口助手，今天我們在上次分享的串口助手的源碼基礎(chǔ)上，使用Qt編寫一個Modbus從機程序，讓其與MODSCAN32軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

實現(xiàn)目標(biāo)

熟悉Modbus協(xié)議0x03和0x06功能碼

熟悉QTableView控件的使用

Qt編寫的Modbus從設(shè)備與ModScan32軟件進行數(shù)據(jù)交互

結(jié)果展示

素材獲取

在上面視頻中有源碼的獲取方式，歡迎關(guān)注小哈哥的視頻號，更多精彩敬請期待。

讀保持寄存器功能碼0x03

當(dāng)主機發(fā)送0x03功能碼時，表明主機想要獲取從機某些寄存器里的內(nèi)容。

舉例： 請求讀寄存器108~110：

由上圖我們可知，寄存器108的內(nèi)容為02 2B，即十進制的555，寄存器109~110的內(nèi)容分別為十六進制的00 00 和 00 64，或十進制的0和100。

寫單個寄存器功能碼0x06

0x06功能碼是主機用來向從機的某個寄存器寫數(shù)據(jù)，一次只能操作一個寄存器。

使用功能碼0x06寫單個保持寄存器。

舉例： 請求將十六進制00 03寫入寄存器2。

寫多個保持寄存器功能碼0x10

將十六進制 00 0A 和 01 02 寫入從寄存器 2 開始的兩個寄存器的實例：

注意：上面截圖的實例中，未包含地址位和校驗碼。

0x03和0x06功能碼調(diào)試

主從機寄存器地址設(shè)置不一致

上面主從機寄存器地址設(shè)置不一致的返回：MODSIM32收到的數(shù)據(jù)包：01 03 00 00 00 06 C5 C8

MODSIM32返回的數(shù)據(jù)包：01 83 02 C0 F1

主從機寄存器地址一致

MODSIM32收到的數(shù)據(jù)包：01 03 00 00 00 06 C5 C8

MODSIM32返回的數(shù)據(jù)包：01 03 0C 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 6E B3

主機修改值

使用Modbus功能碼0x06：寫單路寄存器，實現(xiàn)對從機單個寄存器值的修改。

修改地址2的寄存器值為0x00FF

MODSCAN32發(fā)送的數(shù)據(jù)包：01 06 00 01 00 FF 98 4A

MODSIM32返回的應(yīng)答包：01 06 00 01 00 FF 98 4A

主機發(fā)送的報文格式：

從機響應(yīng)返回的報文格式，與主機發(fā)送的報文格式及數(shù)據(jù)內(nèi)容完全相同。

修改地址6的寄存器值為0xFF00

從機修改值

修改地址4的寄存器值為0x0008

由上我們可以看出來，從機修改完值無需上傳數(shù)據(jù)包（因為Modbus是主從模式，從機不能主動上傳數(shù)據(jù)），等待下次主機查詢寄存器狀態(tài)的時候，上報即可。

注意：上面演示使用的ModSim32軟件作為從機，MODSCAN32軟件作為主機。

基于Qt的Modbus從機程序

有了上面的演示，我們知道了主機發(fā)送不同功能碼的時候，我們應(yīng)該返回給主機什么樣的數(shù)據(jù)內(nèi)容，下面我們在之前我們分享的《 使用Qt打造屬于自己的串口調(diào)試助手 》的基礎(chǔ)上，完成0x03和0x06功能碼的應(yīng)答，最終程序的界面顯示如下。

因為Modbus協(xié)議是主從模式，從機不會主動發(fā)數(shù)據(jù)包至主機，從機只要解析接收到的數(shù)據(jù)包，然后根據(jù)協(xié)議規(guī)定返回對應(yīng)的內(nèi)容即可。

所以我們的Qt程序，主要工作就是解析收到的串口數(shù)據(jù)，因此，在串口接收函數(shù)中，解析收到的數(shù)據(jù)包具體需要做如下工作：

將接收到的前6個字節(jié)數(shù)據(jù)進行CRC計算；

CRC計算的結(jié)果跟接收到的第7、第8字節(jié)比較，如果一致，證明數(shù)據(jù)包沒有問題；

如果CRC正確，那么根據(jù)接收到的第2字節(jié)進行判斷，當(dāng)?shù)?字節(jié)為0x03時，為Modbus讀寄存器的操作；當(dāng)?shù)?字節(jié)為0x06時，為Modbus寫單寄存器的操作；

如果功能碼為0x03，則獲取TableView第2列內(nèi)的所有數(shù)據(jù)，作為返回數(shù)據(jù)包的寄存器值，然后將地址位、功能碼、數(shù)據(jù)長度、寄存器值這些進行CRC校驗，然后組成一個數(shù)據(jù)包發(fā)送至主機；

如果功能碼為0x06，則將收到數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)位組成一個WORD類型的整形數(shù)，根據(jù)寄存器地址，將其賦值到TableView中對應(yīng)的單元格中。

Qt實現(xiàn)的Modbus從機程序大家可以參考本文提供的源碼。

總結(jié)

經(jīng)過我們這兩次Modbus協(xié)議的分享，大家可以試試其他功能碼的發(fā)送與應(yīng)答，自己隨意玩起吧。