ModBus Slaveデバイスを実装するために公開されているライブラリは多数ありますが、それらには冗長な機能が含まれていることが多く、学習が難しく、重大なエラーが含まれています。この記事では、著者の謙虚な意見で、これらの欠点のないライブラリについて説明します。
ライブラリソフトウェアは、オープンソースのCコードとして提供されます。
modbus.h
////////////////////////////////////////////////////////////////////
// ModBus v2 //
// - I //
///////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef __MODBUS_H
#define __MODBUS_H
#include "main.h"
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
//,
#define ModBusUseGlobal (0) // /, /
//
#define ModBusUseFunc1 (0) // 1 - Coils ( )
#define ModBusUseFunc2 (0) // 2 -
#define ModBusUseFunc3 (1) // 3 -
#define ModBusUseFunc4 (0) // 4 -
#define ModBusUseFunc5 (0) // 5 -
#define ModBusUseFunc6 (1) // 6 -
#define ModBusUseFunc15 (0) // 15 -
#define ModBusUseFunc16 (1) // 16 -
//
#define ModBusID (1) //
#define ModBusID_FF (255) // ,
//
#define ModBusMaxPause (5)// , [mS],
#define ModBusMaxPauseResp (2) // [mS]
//
#define ModBusMaxPaketRX (96)// <127
//
#define ModBusMaxInBit (0) //
#define ModBusMaxInBitTX (8) //
#define ModBusMaxInByte ((ModBusMaxInBit+7)/8) //
//
#define ModBusMaxOutBit (0) //
#define ModBusMaxOutByte ((ModBusMaxOutBit+7)/8) //
#define ModBusMaxOutBitTX (8) //
#define ModBusMaxOutBitRX (8) //
//
#define ModBusMaxInReg (0) // ( )
#define ModBusMaxInRegTX (24) //
// -
#define ModBusMaxOutReg (48) //
#define ModBusMaxOutRegTX (32)//
#define ModBusMaxOutRegRX (32)//
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// ,
// ,
#define ModBusSysTimer TimingDelay
// - void ModBusPUT(unsigned char A)
#define ModBusPUT(A) PutFifo0(A)
// , - unsigned short ModBusGET(void)
// 00000, 001
#define ModBusGET() Inkey16Fifo0()
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
void ModBusIni(void);
// RTU
//
// ModbusPUT(A) ModbusGET()
void ModBusRTU(void);
// ASCII
//
// ModbusPUT(A) ModbusGET()
void ModBusASCII(void);
//
//
void Prg2ModBusOutBit(void);
void Prg2ModBusInBit(void);
void Prg2ModBusOutReg(void);
void Prg2ModBusInReg(void);
//
//
void ModBus2PrgOutBit(void);
void ModBus2PrgOutReg(void);
#pragma pack(push,1)
// /
typedef union
{
unsigned char byte;
struct
{
unsigned char bit0:1;
unsigned char bit1:1;
unsigned char bit2:1;
unsigned char bit3:1;
unsigned char bit4:1;
unsigned char bit5:1;
unsigned char bit6:1;
unsigned char bit7:1;
};
}
ModBusBit_t;
#pragma pack(pop)
#ifdef __MODBUS2PRG_C
#if ModBusMaxInBit!=0
ModBusBit_t ModBusInBit[ModBusMaxInByte]; //
#endif
#if ModBusMaxOutBit!=0
ModBusBit_t ModBusOutBit[ModBusMaxOutByte]; //
#endif
#if ModBusMaxInReg!=0
unsigned short ModBusInReg[ModBusMaxInReg]; //
#endif
#if ModBusMaxOutReg!=0
unsigned short ModBusOutReg[ModBusMaxOutReg]; //
#endif
#else
#if ModBusUseGlobal!=0 || defined(__MODBUS_C)
#if ModBusMaxInBit!=0
extern ModBusBit_t ModBusInBit[ModBusMaxInByte]; //
#endif
#if ModBusMaxOutBit!=0
extern ModBusBit_t ModBusOutBit[ModBusMaxOutByte]; //
#endif
#if ModBusMaxInReg!=0
extern unsigned short ModBusInReg[ModBusMaxInReg]; //
#endif
#if ModBusMaxOutReg!=0
extern unsigned short ModBusOutReg[ModBusMaxOutReg]; //
#endif
#endif//#if ModBusUseGlobal!=0
#endif//#ifdef __MODBUS2PRG_C
#endif//#ifndef __MODBUS_H
modbus.c
#define __MODBUS_C
#include "modbus.h"
static unsigned char PaketRX[ModBusMaxPaketRX];//
static unsigned char UkPaket;// ,
static unsigned long TimModbus; //
static unsigned short CRCmodbus;// CRC
static unsigned char Sost;// 0/1 /
//
void ModBusIni(void)
{
TimModbus=ModBusSysTimer;//
UkPaket=0;//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
//
#if ModBusMaxOutBit!=0
Prg2ModBusOutBit();
#endif
#if ModBusMaxInBit!=0
Prg2ModBusInBit();
#endif
#if ModBusMaxOutReg!=0
Prg2ModBusOutReg();
#endif
#if ModBusMaxInReg!=0
Prg2ModBusInReg();
#endif
return;
}
// CRC
static inline unsigned short CRCfunc(unsigned short inCRC, unsigned char in)
{
inCRC=inCRC^in;
for(int j=0;j<8;j++){if(inCRC&1){inCRC=(inCRC>>1)^0xA001U;}else {inCRC=inCRC>>1;}}
return inCRC;
}
//
void ModBusRTU(void)
{
if(Sost==0)
{//
while(!0)
{//
unsigned short Tmp=ModBusGET(); //
if(Tmp==0) return; // -
//
Tmp=Tmp&0xFF;//
//
if((ModBusSysTimer-TimModbus)>ModBusMaxPause)
{// ,
PaketRX[0]=Tmp;//
UkPaket=1;//
TimModbus=ModBusSysTimer;//
// CRC
CRCmodbus=CRCfunc(0xFFFF,Tmp);
continue;//
}
else
{// ,
TimModbus=ModBusSysTimer;//
PaketRX[UkPaket]=Tmp;//
UkPaket++;//
if(UkPaket==ModBusMaxPaketRX)//
{//
UkPaket=0;//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//,
}
// CRC
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,Tmp);
}
//
if(UkPaket<8) continue; //
//
if(CRCmodbus==0)
{//
if(PaketRX[1]==15 || PaketRX[1]==16)
{// (15,16) , " "
if((PaketRX[6]+9)!=UkPaket) continue;
}
break; //! !!!
}
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// ! !!!
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
UkPaket=0;//
//
if((PaketRX[0]!=ModBusID)&&(PaketRX[0]!=ModBusID_FF))
{//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
//
Sost=!0;
#if ModBusMaxPauseResp!=0
return;//
#endif
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if(Sost!=0
#if ModBusMaxPauseResp!=0
&& (ModBusSysTimer-TimModbus)>=ModBusMaxPauseResp
#endif
)
{//
Sost=0;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// //
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 01 - Coils ( ).
/*- .
0.
- ,
8 .
, .
.
01
ON/OFF .
.
: 1-16 0-15.
20-56 17.
(Hex)
11 0
01 1
Hi 00 2
Lo 13 3
Hi 00 4
Lo 25 5
(CRC LRC) --
.
, 0.
.
(Hex)
11 0
01 1
05 2
( 27-20) CD 3
( 35-28) 6B 4
( 43-36) B2 5
( 51-44) 0E 6
( 56-52) 1B 7
(CRC LRC) --
*/
#if ModBusUseFunc1!=0
if(PaketRX[1]==0x01)
{
//
unsigned short AdresBit=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoBit=((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5]));
//
if((AdresBit+KolvoBit)>(ModBusMaxOutBit) || KolvoBit>ModBusMaxOutBitTX || KolvoBit==0)
{//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
Prg2ModBusOutBit();// (GlobalDate->ModBus)
//
//
ModBusPUT(PaketRX[0]);
CRCmodbus=CRCfunc(0xFFFF,PaketRX[0]);
//
ModBusPUT(1);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,1);
//
ModBusPUT((KolvoBit+7)>>3);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,((KolvoBit+7)>>3));
//
unsigned char TxByte=0;//
unsigned char Bit=AdresBit&7;// ModBusOutBit[]
AdresBit=AdresBit>>3;// ModBusOutBit[]
// ModBusOutBit[]
int i=0;
while(!0)
{
if((ModBusOutBit[AdresBit].byte)&(1<<Bit))
{
TxByte=TxByte|(1<<(i&7));
}
//
Bit++;
if(Bit==8){Bit=0;AdresBit++;}
i++;
if((i&7)==0)
{
ModBusPUT(TxByte);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,TxByte);
TxByte=0;
if(i==KolvoBit) break; else continue;
}
if(i==KolvoBit)
{
ModBusPUT(TxByte);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,TxByte);
break;
}
}
ModBusPUT(CRCmodbus);
ModBusPUT(CRCmodbus>>8);
//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 2 -
/*02 Read Input Status
ON/OFF ( 1) .
. 0.
10197-10218 17.
(Hex)
11 0
02 1
. 00 2
. C4 3
- . 00 4
- . 16 5
--
.
, 0.
.
(Hex)
11 0
01 1
03 2
( 10204-10197) AC 3
( 10212-10205) DB 4
( 10218-10213) 35 5
(CRC LRC) --
*/
#if ModBusUseFunc2!=0
if(PaketRX[1]==0x02)
{
//
unsigned short AdresBit=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoBit=((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5]));
//
if((AdresBit+KolvoBit)>(ModBusMaxInBit) || KolvoBit>ModBusMaxInBitTX || KolvoBit==0)
{//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
Prg2ModBusInBit();// (GlobalDate->ModBus)
//
//
ModBusPUT(PaketRX[0]);
CRCmodbus=CRCfunc(0xFFFF,PaketRX[0]);
//
ModBusPUT(2);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,2);
//
ModBusPUT((KolvoBit+7)>>3);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,((KolvoBit+7)>>3));
//
unsigned char TxByte=0;//
unsigned char Bit=AdresBit&7;//
AdresBit=AdresBit>>3;//
// ModBusInBit[]
int i=0;
while(!0)
{
if((ModBusInBit[AdresBit].byte)&(1<<Bit))
{//
TxByte=TxByte|(1<<(i&7));
}
//
Bit++;
if(Bit==8){Bit=0;AdresBit++;}
i++;
if((i&7)==0)
{
ModBusPUT(TxByte);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,TxByte);
TxByte=0;
if(i==KolvoBit) break; else continue;
}
if(i==KolvoBit)
{
ModBusPUT(TxByte);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,TxByte);
break;
}
}
ModBusPUT(CRCmodbus);
ModBusPUT(CRCmodbus>>8);
//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 03 - / .
/*- / ( ),
. 0.
03 Read Holding Registers
( 4) .
.
0: 1-16 0-15.
40108-40110 17.
(Hex)
11 0
03 1
. 00 2
. 6B 3
- . 00 4
- . 03 5
--
.
, .
125 984-8 (984-685 ..),
32 . .
:
(Hex)
11 0
03 1
06 2
( 40108) . 02 3
( 40108) . 2B 4
( 40109) . 00 5
( 40109) . 00 6
( 40110) . 00 7
( 40110) . 64 8
--
*/
#if ModBusUseFunc3!=0
if(PaketRX[1]==0x03)
{
//
unsigned short AdresWord=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoWord=((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5]));
//
if(((AdresWord+KolvoWord)>ModBusMaxOutReg) || (KolvoWord>ModBusMaxOutRegTX))
{//
CRCmodbus=0xFFFF;// CRC
return;//,
}
Prg2ModBusOutReg();// (GlobalDate->ModBus)
//
//
ModBusPUT(PaketRX[0]);
CRCmodbus=CRCfunc(0xFFFF,PaketRX[0]);
//
ModBusPUT(3);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,3);
//
ModBusPUT(KolvoWord<<1);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,(KolvoWord<<1));
// ModBusOutReg[]
for(int i=0;i<KolvoWord;i++)
{
ModBusPUT(ModBusOutReg[AdresWord+i]>>8);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,(ModBusOutReg[AdresWord+i]>>8));
ModBusPUT(ModBusOutReg[AdresWord+i]>>0);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,(ModBusOutReg[AdresWord+i]>>0));
}
ModBusPUT(CRCmodbus);
ModBusPUT(CRCmodbus>>8);
//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 04 -
/*04 Read Input Registers
( 3) .
.
30009 17.
(Hex)
11 0
03 1
. 00 2
. 6B 3
- . 00 4
- . 03 5
--
.
, .
125 984-8 (984-685 ..),
32 . .
:
(Hex)
11 0
03 1
02 2
( 30009) . 00 3
( 30009) . 2A 4
--
*/
#if ModBusUseFunc4!=0
if(PaketRX[1]==0x04)
{
//
unsigned short AdresWord=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoWord=((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5]));
//
if(((AdresWord+KolvoWord)>ModBusMaxInReg) || (KolvoWord>ModBusMaxInRegTX))
{//
CRCmodbus=0xFFFF;// CRC
return;//,
}
Prg2ModBusInReg();// (GlobalDate->ModBus)
//
//
ModBusPUT(PaketRX[0]);
CRCmodbus=CRCfunc(0xFFFF,(PaketRX[0]));
//
ModBusPUT(4);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,4);
//
ModBusPUT(KolvoWord<<1);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,(KolvoWord<<1));
// ModBusInReg[]
for(int i=0;i<KolvoWord;i++)
{
ModBusPUT(ModBusInReg[AdresWord+i]>>8);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,(ModBusInReg[AdresWord+i]>>8));
ModBusPUT(ModBusInReg[AdresWord+i]>>0);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,(ModBusInReg[AdresWord+i]>>0));
}
ModBusPUT(CRCmodbus);
ModBusPUT(CRCmodbus>>8);
//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 05 - /
/*05 Force Single Coil
( 0) ON OFF.
.
.
. 0. 1 0.
, (ON/OFF) .
FF00 Hex - ON. 0000 - OFF. .
173 ON 17.
(Hex)
11 0
05 1
. 00 2
. AC 3
. FF 4
. 00 5
--
.
(Hex)
11 0
05 1
. 00 2
. AC 3
. FF 4
. 00 5
--
*/
#if ModBusUseFunc5!=0
if(PaketRX[1]==0x05)
{
//
unsigned short AdresBit=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
if(AdresBit>=ModBusMaxOutBit)
{//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//,
}
//
switch (((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5])))
{
case 0xFF00:
//
ModBusOutBit[(AdresBit>>3)].byte|=(1<<(AdresBit&7));
break;
case 0x0000:
//
ModBusOutBit[(AdresBit>>3)].byte&=(~(1<<(AdresBit&7)));
break;
default:
{//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//,
}
}
//
for(int i=0;i<8;i++) ModBusPUT(PaketRX[i]);//
ModBus2PrgOutBit();// (ModBus->GlobalDate)
//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 06 - / .
/* 05, ().
/ .
06 Preset Single Register
. ( 4).
.
.
, . 0.
, .
M84 484 10- , 0.
16 .
40002 0003 Hex 17.
(Hex)
11 0
06 1
. 00 2
. 01 3
. 00 4
. 03 5
--
.
(Hex)
11 0
06 1
. 00 2
. 01 3
. 00 4
. 03 5
--
*/
#if ModBusUseFunc6!=0
if(PaketRX[1]==0x06)
{
//
unsigned short AdresWord=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
if(AdresWord>=(ModBusMaxOutReg))
{//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//,
}
//
ModBusOutReg[AdresWord]=(((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5])));
//
for(int i=0;i<8;i++) ModBusPUT(PaketRX[i]);//
ModBus2PrgOutReg();// (ModBus->GlobalDate)
//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 0x0F - / .
/* , , .
15 (0F Hex) Force Multiple Coils
( 0) ON OFF.
.
.
. 0.
20 ( 19)
17.
2 : CD 01 Hex (1100 1101 0000 0001 ).
:
: 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1
: 27 26 25 24 23 22 21 20 - - - - - - 29 28
(Hex)
11 0
0F 1
. 00 2
. 13 3
- . 00 4
- . 0A 5
02 6
( 27-20) CD 7
( 29-28) 01 8
-- 9
, , , .
.
(Hex)
11 0
0F 1
. 00 2
. 13 3
- . 00 4
- . 0A 5
--
*/
#if ModBusUseFunc15!=0
if(PaketRX[1]==0x0F)
{
//
unsigned short AdresBit=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoBit=(((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5])));
//
if(((AdresBit+KolvoBit)>ModBusMaxOutBit) || (KolvoBit>ModBusMaxOutBitRX))
{//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//,
}
//
unsigned char Bit=(AdresBit&7);// ModBusOutBit[]
AdresBit=AdresBit>>3;// ModBusOutBit[]
//
for(int i=0;i<KolvoBit;i++)
{
if(PaketRX[7+(i>>3)]&(1<<(i&7)))// PaketRX 1
{// ModBusOutBit[]
ModBusOutBit[AdresBit].byte=(ModBusOutBit[AdresBit].byte)|((unsigned char)(1<<Bit));
}
else
{// ModBusOutBit[]
ModBusOutBit[AdresBit].byte=(ModBusOutBit[AdresBit].byte)&((unsigned char)(~(1<<Bit)));
}
//
Bit++;if(Bit==8){Bit=0;AdresBit++;}
}
// CRC
CRCmodbus=0xFFFF;
for(int i=0;i<6;i++)
{
ModBusPUT(PaketRX[i]);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,(PaketRX[i]));
}
ModBusPUT(CRCmodbus);
ModBusPUT(CRCmodbus>>8);
ModBus2PrgOutBit();// (ModBus->GlobalDate)
//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
#endif
// 0x10 / .
/*16 (10 Hex) Preset Multiple Regs
( 4).
, .
.
. 0.
.
M84 484 10- , 0.
16 .
40002 00 0A 01 02 Hex,
17:
(Hex)
11 0
10 1
00 2
01 3
- . 00 4
- . 02 5
04 6
. 00 7
. 0A 8
. 01 9
. 02 10
--
, , , .
*/
#if ModBusUseFunc16!=0
if(PaketRX[1]==0x10)
{
//
unsigned short b=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short c=(((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5])));
//
if(((b+c)>ModBusMaxOutReg) || c>ModBusMaxOutRegRX || c==0)
{//
CRCmodbus=0xFFFF;// CRC
return;//,
}
// ModBusOutReg[]
for(int i=0;i<c;i++)
{
ModBusOutReg[b+i]=(((unsigned short)PaketRX[7+(i<<1)])<<8)|(PaketRX[8+(i<<1)]);
}
// CRC
CRCmodbus=0xFFFF;
for(int i=0;i<6;i++)
{
ModBusPUT(PaketRX[i]);
CRCmodbus=CRCfunc(CRCmodbus,(PaketRX[i]));
}
ModBusPUT(CRCmodbus);
ModBusPUT(CRCmodbus>>8);
ModBus2PrgOutReg();// (ModBus->GlobalDate)
//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;//
}
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
CRCmodbus=0xFFFF; // CRC
return;////, ,
}
return;//
}
//
static inline unsigned char Hex2Dig(unsigned char h)
{
if((h>='0')&&(h<='9')) return (h -'0');
if((h>='A')&&(h<='F')) return (h -'A'+10);
return 0;
}
static unsigned char LRCmodbus;// LRC
static unsigned char Simvol0;//
#define ASCII_CR (0x0D)//
#define ASCII_LF (0x0A)//
static const unsigned char BCD[]="0123456789ABCDEF";//
// ASCII
void ModBusASCII(void)
{
if(Sost==0)
{//
while(!0)
{//
unsigned short Tmp=ModBusGET(); //
if(Tmp==0) return; //
//
Tmp=Tmp&0xFF;//
//
if(Tmp==':')
{//
LRCmodbus=0;// LRC
UkPaket=0;// ,
continue;//
}
//
if(!(
((Tmp>='0')&&(Tmp<='9'))||
((Tmp>='A')&&(Tmp<='F'))||
(Tmp==ASCII_CR)||
(Tmp==ASCII_LF)
))
{
return;//,
}
//
if((UkPaket&1)==0)
{// 0,2,4,6...
Simvol0=Tmp; //
UkPaket++; //
continue;//
}
else
{// 1,3,5,7...
if(Tmp!=ASCII_LF)
{//
PaketRX[UkPaket>>1]=(Hex2Dig(Simvol0)<<4)|(Hex2Dig(Tmp));//
LRCmodbus=LRCmodbus-PaketRX[UkPaket>>1];// LRC
UkPaket++;//
if(UkPaket>(ModBusMaxPaketRX<<1))//
{//
UkPaket=0;//
return;//,
}
}
else break;
}
}
// LCR
if(LRCmodbus!=0) return;//,
//
if((PaketRX[0]!=ModBusID)&&(PaketRX[0]!=ModBusID_FF))
{//
return;//
}
//
Sost=!0;
TimModbus=ModBusSysTimer;//
#if ModBusMaxPauseResp!=0
return;//
#endif
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if(Sost!=0
#if ModBusMaxPauseResp!=0
&& (ModBusSysTimer-TimModbus)>=ModBusMaxPauseResp
#endif
)
{//
Sost=0;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// //
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if ModBusUseFunc1!=0
//01
if(PaketRX[1]==0x01)
{
//
unsigned short AdresBit=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoBit=((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5]));
//
if((AdresBit+KolvoBit)>(ModBusMaxOutBit) || KolvoBit>ModBusMaxOutBitTX || KolvoBit==0)
{//
return;//,
}
Prg2ModBusOutBit();// (GlobalDate->ModBus)
//
ModBusPUT(':');
//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[0]>>4]);//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[0]&0x0F]);//
LRCmodbus=0-PaketRX[0];// LRC
//
ModBusPUT(BCD[1>>4]);//
ModBusPUT(BCD[1&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-1;// LRC
//
ModBusPUT(BCD[((KolvoBit+7)>>3)>>4]);//
ModBusPUT(BCD[((KolvoBit+7)>>3)&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-((KolvoBit+7)>>3);// LRC
//
unsigned char TxByte=0;//
unsigned char Bit=AdresBit&7;// ModBusOutBit[]
AdresBit=AdresBit>>3;// ModBusOutBit[]
// ModBusOutBit[]
int i=0;
while(!0)
{
if((ModBusOutBit[AdresBit].byte)&(1<<Bit))// ModBusOutBit[] 1
{//
TxByte=TxByte|(1<<(i&7));
}
//
Bit++;
if(Bit==8){Bit=0;AdresBit++;}
i++;
if((i&7)==0)
{
ModBusPUT(BCD[TxByte>>4]);//
ModBusPUT(BCD[TxByte&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-TxByte;// LRC
TxByte=0;
if(i==KolvoBit) break; else continue;
}
if(i==KolvoBit)
{
ModBusPUT(BCD[TxByte>>4]);//
ModBusPUT(BCD[TxByte&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-TxByte;// LRC
break;
}
}
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus>>4]);
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus&0x0F]);
ModBusPUT(ASCII_CR);
ModBusPUT(ASCII_LF);
//
return;//
}
#endif
#if ModBusUseFunc2!=0
//02 Read Input Status
if(PaketRX[1]==0x02)
{
//
unsigned short AdresBit=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoBit=((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5]));
//
if((AdresBit+KolvoBit)>(ModBusMaxInBit) || KolvoBit>ModBusMaxInBitTX || KolvoBit==0)
{//
return;//,
}
Prg2ModBusInBit();// (GlobalDate->ModBus)
//
ModBusPUT(':');
//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[0]>>4]);//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[0]&0x0F]);//
LRCmodbus=0-PaketRX[0];// LRC
//
ModBusPUT(BCD[2>>4]);//
ModBusPUT(BCD[2&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-2;// LRC
//
ModBusPUT(BCD[((KolvoBit+7)>>3)>>4]);//
ModBusPUT(BCD[((KolvoBit+7)>>3)&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-((KolvoBit+7)>>3);// LRC
//
unsigned char TxByte=0;//
unsigned char Bit=AdresBit&7;// ModBusOutBit[]
AdresBit=AdresBit>>3;// ModBusOutBit[]
// ModBusOutBit[]
int i=0;
while(!0)
{
if((ModBusInBit[AdresBit].byte)&(1<<Bit))// ModBusOutBit[] 1
{//
TxByte=TxByte|(1<<(i&7));
}
//
Bit++;
if(Bit==8){Bit=0;AdresBit++;}
i++;
if((i&7)==0)
{
ModBusPUT(BCD[TxByte>>4]);//
ModBusPUT(BCD[TxByte&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-TxByte;// LRC
TxByte=0;
if(i==KolvoBit) break; else continue;
}
if(i==KolvoBit)
{
ModBusPUT(BCD[TxByte>>4]);//
ModBusPUT(BCD[TxByte&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-TxByte;// LRC
break;
}
}
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus>>4]);
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus&0x0F]);
ModBusPUT(ASCII_CR);
ModBusPUT(ASCII_LF);
//
return;//
}
#endif
#if ModBusUseFunc3!=0
//03 Read Holding Registers
if(PaketRX[1]==0x03)
{
//
unsigned short AdresWord=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoWord=((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5]));
//
if(((AdresWord+KolvoWord)>ModBusMaxOutReg) || KolvoWord>ModBusMaxOutRegTX)
{//
return;//,
}
Prg2ModBusOutReg();// (GlobalDate->ModBus)
//
ModBusPUT(':');
//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[0]>>4]);//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[0]&0x0F]);//
LRCmodbus=0-PaketRX[0];// LRC
//
ModBusPUT(BCD[3>>4]);//
ModBusPUT(BCD[3&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-3;// LRC
//
ModBusPUT(BCD[(KolvoWord<<1)>>4]);//
ModBusPUT(BCD[(KolvoWord<<1)&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-(KolvoWord<<1);// LRC
// ModBusOutReg[]
for(int i=0;i<KolvoWord;i++)
{
ModBusPUT(BCD[((ModBusOutReg[AdresWord+i])>>8)>>4]);//
ModBusPUT(BCD[((ModBusOutReg[AdresWord+i])>>8)&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-((ModBusOutReg[AdresWord+i])>>8);// LRC
ModBusPUT(BCD[(((ModBusOutReg[AdresWord+i])>>0)>>4)&0x0F]);//
ModBusPUT(BCD[(((ModBusOutReg[AdresWord+i])>>0)>>0)&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-((ModBusOutReg[AdresWord+i])>>0);// LRC
}
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus>>4]);
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus&0x0F]);
ModBusPUT(ASCII_CR);
ModBusPUT(ASCII_LF);
//
return;//
}
#endif
#if ModBusUseFunc4!=0
//04 Read Input Registers
if(PaketRX[1]==0x04)
{
//
unsigned short AdresWord=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoWord=((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5]));
//
if(((AdresWord+KolvoWord)>ModBusMaxOutReg) || KolvoWord>ModBusMaxOutRegTX)
{//
return;//,
}
Prg2ModBusInReg();// (GlobalDate->ModBus)
//
ModBusPUT(':');
//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[0]>>4]);//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[0]&0x0F]);//
LRCmodbus=0-PaketRX[0];// LRC
//
ModBusPUT(BCD[4>>4]);//
ModBusPUT(BCD[4&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-4;// LRC
//
ModBusPUT(BCD[(KolvoWord<<1)>>4]);//
ModBusPUT(BCD[(KolvoWord<<1)&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-(KolvoWord<<1);// LRC
// ModBusOutReg[]
for(int i=0;i<KolvoWord;i++)
{
ModBusPUT(BCD[((ModBusInReg[AdresWord+i])>>8)>>4]);//
ModBusPUT(BCD[((ModBusInReg[AdresWord+i])>>8)&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-((ModBusInReg[AdresWord+i])>>8);// LRC
ModBusPUT(BCD[(((ModBusInReg[AdresWord+i])>>0)>>4)&0x0F]);//
ModBusPUT(BCD[(((ModBusInReg[AdresWord+i])>>0)>>0)&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-((ModBusInReg[AdresWord+i])>>0);// LRC
}
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus>>4]);
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus&0x0F]);
ModBusPUT(ASCII_CR);
ModBusPUT(ASCII_LF);
//
return;//
}
#endif
#if ModBusUseFunc5!=0
//05 Force Single Coil
if(PaketRX[1]==0x05)
{
//
unsigned short AdresBit=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
if(AdresBit>=ModBusMaxOutBit)//
{//
return;//,
}
//
switch (((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5])))
{
case 0xFF00:
//
ModBusOutBit[(AdresBit>>3)].byte|=(1<<(AdresBit&7));
break;
case 0x0000:
//
ModBusOutBit[(AdresBit>>3)].byte&=(~(1<<(AdresBit&7)));
break;
default:
{ //
return;//,
}
}
//
ModBusPUT(':');
for(int i=0;i<7;i++)
{
ModBusPUT(BCD[PaketRX[i]>>4]);//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[i]&0x0F]);//
}
ModBusPUT(ASCII_CR);
ModBusPUT(ASCII_LF);
ModBus2PrgOutBit();// (ModBus->GlobalDate)
//
return;//
}
#endif
#if ModBusUseFunc6!=0
//06 Preset Single Register
if(PaketRX[1]==0x06)
{
//
unsigned short AdresWord=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
if(AdresWord>=(ModBusMaxOutReg))//
{//
return;//,
}
//
ModBusOutReg[AdresWord]=(((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5])));
//
ModBusPUT(':');
for(int i=0;i<7;i++)
{
ModBusPUT(BCD[PaketRX[i]>>4]);//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[i]&0x0F]);//
}
ModBusPUT(ASCII_CR);
ModBusPUT(ASCII_LF);
ModBus2PrgOutReg();// (ModBus->GlobalDate)
//
return;//
}
#endif
#if ModBusUseFunc15!=0
//15 (0F Hex) Force Multiple Coils
if(PaketRX[1]==0x0F)
{
//
unsigned short AdresBit=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short KolvoBit=(((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5])));
//
if(((AdresBit+KolvoBit)>ModBusMaxOutBit) || (KolvoBit>ModBusMaxOutBitRX))
{//
return;//,
}
//
unsigned char Bit=(AdresBit&7);// ModBusOutBit[]
AdresBit=AdresBit>>3;// ModBusOutBit[]
//
for(int i=0;i<KolvoBit;i++)
{
if(PaketRX[7+(i>>3)]&(1<<(i&7)))// PaketRX 1
{// ModBusOutBit[]
ModBusOutBit[AdresBit].byte=(ModBusOutBit[AdresBit].byte)|((unsigned char)(1<<Bit));
}
else
{// ModBusOutBit[]
ModBusOutBit[AdresBit].byte=(ModBusOutBit[AdresBit].byte)&((unsigned char)(~(1<<Bit)));
}
//
Bit++;if(Bit==8){Bit=0;AdresBit++;}
}
// LRC
LRCmodbus=0;
ModBusPUT(':');
for(int i=0;i<6;i++)
{
ModBusPUT(BCD[PaketRX[i]>>4]);//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[i]&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-PaketRX[i];// LRC
}
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus>>4]);
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus&0x0F]);
ModBusPUT(ASCII_CR);
ModBusPUT(ASCII_LF);
ModBus2PrgOutBit();// (ModBus->GlobalDate)
//
return;//
}
#endif
#if ModBusUseFunc16!=0
//16 (10 Hex) Preset Multiple Regs
if(PaketRX[1]==0x10)
{
//
unsigned short b=(((((unsigned short)PaketRX[2])<<8)|(PaketRX[3])));
//
unsigned short c=(((((unsigned short)PaketRX[4])<<8)|(PaketRX[5])));
//
if(((b+c)>ModBusMaxOutReg) || c>ModBusMaxOutRegRX)
{
//
return;//,
}
// ModBusOutReg[]
for(int i=0;i<c;i++)
{
ModBusOutReg[b+i]=(((unsigned short)PaketRX[7+(i<<1)])<<8)|(PaketRX[8+(i<<1)]);
}
// LRC
LRCmodbus=0;
ModBusPUT(':');
for(int i=0;i<6;i++)
{
ModBusPUT(BCD[PaketRX[i]>>4]);//
ModBusPUT(BCD[PaketRX[i]&0x0F]);//
LRCmodbus=LRCmodbus-PaketRX[i];// LRC
}
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus>>4]);
ModBusPUT(BCD[LRCmodbus&0x0F]);
ModBusPUT(ASCII_CR);
ModBusPUT(ASCII_LF);
ModBus2PrgOutReg();// (ModBus->GlobalDate)
//
return;//
}
#endif
}
//
return;//, ,
}
ModBus2Prg.c
#define __MODBUS2PRG_C
#include "modbus.h"
//
//
void Prg2ModBusOutBit(void)
{//
return;
}
void Prg2ModBusInBit(void)
{//
//ModBusInBit[0].bit0=1;
return;
}
void Prg2ModBusOutReg(void)
{// 4 /
return;
}
void Prg2ModBusInReg(void)
{// 3
return;
}
//
//
void ModBus2PrgOutBit(void)
{//
return;
}
void ModBus2PrgOutReg(void)
{// 4 /
return;
}
modbus.hファイルには、必要な宣言、コンパイルオプション、および調整定数が含まれています。主なオプションとチューニングパラメータについて簡単に説明しましょう。
ModBusUseFunc1-ModBusUseFunc15 -ModBusプロトコルの機能の使用を決定するコンパイルオプション。 ModBusデバイスの実用的な実装は、限られたプロトコル関数のセット、ほとんどの場合、関数3、6、および16で機能します。プロジェクトに追加のコードを含める必要はありません。
ModBusID、ModBusID_FF -ModBusバス上のアドレス。このプロトコルの実装は、2つのアドレスをサポートします。これはデバイスの試運転に役立ちます。ModBusIDアドレスは構成可能なデバイスアドレスであり、ModBusID_FFアドレスはデバイスをカスタマイズするためのアドレスです。
ModBusMaxPause-パケットの開始を決定するための文字間の一時停止は、ModBusSysTimerクォンタムで設定されます。通常、ModBusSysTimerクォンタムは1msです。ほとんどのアプリケーションでは、プロトコル標準に記載されているタイムアウトに準拠することは不可能です。
たとえば、Winマシンで実行されているModBusマスターは、プロトコルに必要なタイムアウトを提供できなくなります。したがって、1mS未満のタイムスライスを設定することは非現実的であると見なされる場合があります。実際の観察では、ModBusMaxPause値は5〜10mSのオーダーである必要があることが示されています。
ModBusMaxPauseResp-マスターの要求とスレーブの応答の間で一時停止します。多くのModBusマスターデバイスには、送信から受信への切り替えに遅延があります。この遅延は、この定数で補うことができます。
ModBusMaxInBit、ModBusMaxOutBit、ModBusMaxInReg、ModBusMaxOutReg-ディスクリート入力、出力、読み取り用レジスタ、読み取り/書き込み用レジスタの数。プログラムは、ModBusレジスタ用にメモリを予約します。特定の種類のレジスタを使用しない場合は、値をゼロとして指定する必要があります。
ModBusMaxInBitTX、ModBusMaxOutBitTX、ModBusMaxInRegTX、ModBusMaxOutRegTX-送信されたパケット内のディスクリート入力、出力、読み取り用レジスタ、出力レジスタの読み取り/書き込み用レジスタの最大数。この設定は、ModBusマスターの対応する設定と一致する必要があります。
ライブラリを任意のプラットフォームに移植するには、マクロを介して3つの関数を指定する必要があります。
ModBusSysTimer-システムタイマー。実行の個別のスレッドでミリ秒ごとに増分される変数。この変数は、STM32 HALライブラリのuwTick、または標準のC関数クロック（）にすることができます。
void ModBusPUT（unsigned char A） -シリアルストリームにバイトを書き込みます。
unsigned short ModBusGET（void） -シリアルストリームからバイトを読み取ります。シリアルストリームにデータがない場合、関数は0を返します。データがある場合、戻り値は上位バイト0x01、下位バイト-読み取りデータです。
ライブラリを使用するには、Prg2ModBusOutBit（）、Prg2ModBusInBit（）、Prg2ModBusOutReg（）、Prg2ModBusInReg（）関数の本体に入力する必要があります。ユーザー変数をModBusレジスタにコピーする責任があります。また、ModBusレジスタをユーザー変数にコピーする
ModBus2PrgOutBit（）、ModBus2PrgOutReg（）関数の本体に入力する必要があります。これらの関数の本体では、有効な値の確認など、レジスタの変更に関連するいくつかのアクションを実行できます。
例えば：
void Prg2ModBusOutReg(void)
{// , 4 /
ModBusOutReg[0]=A;
ModBusOutReg[1]=B;
ModBusOutReg[2]=C;
return;
}
void ModBus2PrgOutReg(void)
{ // 4, /
if(ModBusOutReg[0] < MaxA) A= ModBusOutReg[0];
B=ModBusOutReg[1];
C=ModBusOutReg[2];
return;
}
ModBusUseGlobal オプションを使用している間は、指定された関数の本体に入力するのではなく、レジスターを直接操作することができます。
ModBusデバイスを初期化するには、ModBusIni（）関数を呼び出します。ModBusRTU（）またはModBusASCII（）関数は、それぞれ、RTUとASCIIプロトコルを介してデバイスの動作を提供します。これらは、プログラムのメインループで呼び出す必要があります。
ModBusIni();
while(!0)
{
if(ModBusTip==RTU) ModBusRTU(); else ModBusASCII();
}
ModBusデバイスの動作を保証する関数を初期化して呼び出す前に、シリアルストリーム（UART）の初期化に注意する必要があることを忘れないでください。ストリーミングI / Oの編成に関連するソフトウェアの決定は、ハードウェアプラットフォームに依存し、この記事の範囲を超えています。
このライブラリは、PICおよびSTM32マイクロコンピュータに基づくさまざまなデバイスでKepware OPCサーバー、SIMATICおよびWientekパネル、およびその他のModBusマスターを使用してテストされ、142％のパフォーマンスを示しました。このライブラリの移植が容易なため、他のタイプの8-16-32ビットマイクロコンピュータに簡単に適合させることができます。