简介

FreeModbus 是一款开源的 Modbus 协议栈，但是只有从机开源，主机源码是需要收费的。同时网上也没有比较好的开源的 Modbus 主机协议栈，在这样的背景下，armink 大神开发了这款支持主机模式的 FreeModbus 协议栈。

本文的分为2篇推送，分别介绍如何在潘多拉开发板上运行 Modbus 主机与从机。首先介绍串口方式通信的 Modbus 主机和从机。然后介绍如何使用网络进行 Modbus 通信。

准备工作

1、首先演示使用串口作为 Modbus 通信通道的方式，将潘多拉开发板的 uart2 通过 usb 转串口线连接到电脑上

2、使用 usb 线连接开发板的 st-link 接口到电脑上，打开电源开发，开发板上电。

3、查看设备管理器，可以看到两个串口设备，一个用来 shell 通信，一个用来 Modbus 通信。

运行 Modbus 主机配置工程

在 RT-Thread 源码目录下找到潘多拉的bsp rt-thread\bsp\stm32\stm32l475-atk-pandora ，在此目录下打开 ENV 工具。

配置 FreeModbus 软件包

1、输入 menuconfig 命令打开配置工具

2.按照下面的路径进入 FreeModbus 软件包的配置菜单，并开启主机模式

1. RT-Thread online packages  --->
   & g. G2 }  H7 W! b( ^' R$ L4 b8 P# g
2.   IoT - internet of things  --->
   
3.     [*] FreeModbus: Modbus master and slave stack  --->
   $ S+ V" O0 K. m+ K$ C+ E% x* j
4.       [*]   Master mode  --->
   $ V) l7 Q+ [& x) ?
5.       [ ]   Slave mode  ----
   & h0 E; R) L9 D& b0 [8 _
6.       Version (latest)  --->

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3.配置主机模式选项

进入 Mastar mode 配置菜单，然后开启主机示例程序，如下图所示：

• advanced configuration：高级配置选项
• Enable RTU master mode：开启 RTU 模式支持（主机暂只支持 RTU 模式）
• Enable master sample：开启主机示例程序
• Test slave device address：测试用的从机设备地址
• uart number used by master sample, e.g. 2 means uart2：表示使用串口几进行通信，默认使用 uart2
• uart baudrate used by master sample：通信用的波特率
  
  

配置硬件 uart2

然后返回到主菜单，进入硬件配置的菜单里开启 uart2 。

1. Hardware Drivers Config  --->
   / e$ g5 ^  |2 p! o0 m8 i
2.   On-chip Peripheral Drivers  --->
   
3.     -*- Enable UART  --->
   
4.       [*]   Enable UART2

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! F/ c& ~5 N' c8 Z0 Q- b

退出 menuconfig 配置工具并保存。然后 pkgs --update 下载软件包，然后 scons --target=mdk5 生成工程。

$ T! I! J9 _# K  P! u1 d: c
7 f4 {3 A- i2 c( [3 o6 Y7 t运行示例程序

打开工程，在 FreeModbus 分组里可以看到主机的示例代码 sample_mb_master.c 关键代码如下所示：

% ?8 Y5 a; @* z1 u

1. #define MB_POLL_CYCLE_MS   500
   
2. 
   * A7 C7 _" Y2 G1 t  B. T
3. static void send_thread_entry(void *parameter)
   
4. {
   . {" I* B7 F# ?* z
5.    eMBMasterReqErrCode error_code = MB_MRE_NO_ERR;
   
6.     rt_uint16_t error_count = 0;
   % b& f9 z9 o+ z1 N( P% @) I4 g
7.     USHORT data[2] = {0};
   
8. 
   - w1 E6 @. [4 K
9.    while (1)
   
10.     {
      O) t$ ]6 e8 W
11.         /* 准备要写入的数据 */
    
12.         data[0] = (USHORT)(rt_tick_get() / 10);
    ' Z$ j6 g; y" r  @+ @& r: ?
13.         data[1] = (USHORT)(rt_tick_get() % 10);
    
14.         /* 向从机写多个保持寄存器 */
    
15.         error_code = eMBMasterReqWriteMultipleHoldingRegister(SLAVE_ADDR,          /* salve address */
    
16.                                                               MB_SEND_REG_START,   /* register start address */
    
17.                                                               MB_SEND_REG_NUM,     /* register total number */
    
18.                                                               data,                /* data to be written */
    
19.                                                               RT_WAITING_FOREVER); /* timeout */
    2 X7 }: P5 |1 p% }. F5 _
20. 
    . n7 _* B+ I! i; O' Y" ^" |
21.         /* Record the number of errors */
    
22.         if (error_code != MB_MRE_NO_ERR)
    ' u: z0 _3 c, p0 M7 x* l% V; s
23.         {
    
24.             error_count++;
    + B8 s4 X* v/ N+ j, n
25.         }
    3 z, c! ]. j% n
26.     }
    
27. }
    
28. 
    
29. static void mb_master_poll(void *parameter)
    
30. {
    
31.     /* Modbus 主机协议栈初始化，初始化为 RTU 模式 */
    
32.     eMBMasterInit(MB_RTU, PORT_NUM, PORT_BAUDRATE, PORT_PARITY);
    
33.     eMBMasterEnable();
    
34. 
    ; R5 B% [. K6 _1 i
35.     while (1)
    6 D. F, U4 ^* m( x7 O; u
36.     {
    
37.         /* 定时轮询 */
    - c' ]8 i! l+ m3 q  k, `
38.         eMBMasterPoll();
    + S5 E# k$ z) k1 e# h2 H: S
39.         rt_thread_mdelay(MB_POLL_CYCLE_MS);
    5 E' y+ Z( U% X4 [5 |0 ?1 `
40.     }
    3 |' M! Q4 Z7 b  h( m
41. }

复制代码

编译下载，程序开始运行。

输入 mb_master_samlpe 运行主机示例程序。

; j6 D0 x  ]0 q$ M* t/ `
" T' U5 `1 a7 K# J; K1 ^