开源Modbus协议---XTinyModbus

lotoohe · 发表于 2020-4-18 21:43:26

本帖最后由 lotoohe 于 2020-12-10 12:38 编辑

Github下载：https://github.com/lotoohe-space/XTinyModbus

博客下载：https://blog.csdn.net/LOTOOHE/article/details/105289542

已经移植好STM32F1
XTinyModbus
===

一个应用于嵌入式方面的小型Modbus协议栈，采用C语言编写，支持master与slave，支持离散映射，支持非阻塞与阻塞读写模式，并提供完整示例，可以移植到不同的处理器，使用简单，移植方便。

2020/11/23
优化从机协议解析策略，更加稳定
优化循环队列，使得其适应性更强
循环队列内存修改为用户指定
主机增加RTOS支持，可以通过MD_RTU_Config.h下的MD_RTU_USED_OS开启，默认关闭，已经移植好XTinyRTOS，可以通过修改MD_RTU_Sysinterface.c进行移植
其它修改及优化

2020/9/24
增加从机掉线不轮询功能，主机可以使用MDM_RTU_CB_SetDisPollEnFlag函数进行设置，
可以使用MDM_RTU_CB_ClrDisFlag函数进行复位。
增加简单的主机发送控制器。
修复主机阻塞模式和非阻塞模式混合调用的BUG。
代码中所有注释修改为英文。

2020/9/6 增加多从机示例。
增加一些测试用的宏。

2020/8/31 增加MD_RTU_Config.h进行协议栈配置。
增加测试配置宏。
文件命名的修改。
一些其它的修改。

2020/6/6 修正一个大小端错误。
Slaver 修正离散映射函数读取的错误。
从机支持广播地址。
Master 主机添加发送缓存。

2020/4/28 Master 主机的离散映射将必须指定从机号，不在采用共用方式。

2020/4/23 Slave 修复CRC宏的一个BUG。
修复离散映射表主从机大小不一致的BUG。
Master 修复读命令，因变量从用导致错误的BUG。
串口初始化位置修改到MD_RTU_Serial.c 与 MDM_RTU_Serial.c内。
修正一些命名规范。

2020/4/13 Slave增加发送缓存，该项为可选项，可以通过MD_RTU_Fun.h内的宏配置，默认开启。

2020/4/12 增加收发转换控制。

2020/4/10 代码添加注释，规范注释方式，优化文件存放结构。

2020/4/4 Slave修复定时器溢出可能导致丢包的极小概率bug。

2020/4/3 Slave更改离散映射方式，输入分开映射

2020/3/31 Slave添加主机写回调函数监听。
Slave添加部分异常码与错误码支持。
Slave修复发送未进行帧间隔的错误。
优化CRC16效率。

lotoohe · 发表于 2020-4-21 21:43:59

比freemodbus简单，而且使用很简单，目前只支持裸机

一个好名字 · 发表于 2020-4-22 17:32:38

欧里给

任工 · 发表于 2020-4-22 23:33:20

支持一下

nashui_sx · 发表于 2020-4-23 10:57:36

本帖最后由 nashui_sx 于 2020-4-23 12:35 编辑

简单看了下很不错裸机以后试试你这个

可能发现个bug

RegTableListAdd
RegTableListDel
这两个函数用的最大值宏都是REG_COIL_ITEM_NUM
应该主机用 MDM_REG_COIL_ITEM_NUM
从机用 REG_COIL_ITEM_NUM

要么两个宏合成一个，要么结构体内增加成员变量标记是主机调用还是从机调，要么函数增加参数好点
发现的原因是你底层MD_RTU_RegCoil.c 调用了上层的头文件#include "MD_RTU_Fun.h" 看为啥调用就发现了这个宏

nashui_sx · 发表于 2020-4-23 18:45:54

本帖最后由 nashui_sx 于 2020-4-23 18:52 编辑

又发现你两个严重的错误
你的所有的读功能都是错误的，
原因是MDM_RTU_NB_RW（）函数中 MDM_RTU_InsideWriteBits MDM_RTU_InsideWriteRegs () 最后一个参数你传入的是byte 但是当时byte已经是数据长度了

修改
switch（byte）前新建一个临时变量把这时候byte还是功能码的byte存起来，给的 MDM_RTU_InsideWriteBits MDM_RTU_InsideWriteRegs用

如下

MDError MDM_RTU_NB_RW(
PModbus_RTU_CB pModbus_RTU_CB,
ModbusFunCode funCode,
uint8 slaveAddr,
uint16 startAddr,
uint16 numOf,
void *wData
){
MDError errRes;
uint8 index;
uint16 wAddr;
errRes = ERR_NONE;
if(pModbus_RTU_CB==NULL){return ERR_VOID;}
if(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU==NULL){return ERR_VOID;}
if( pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->parentObj!=NULL &&
pModbus_RTU_CB!=pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->parentObj){
return ERR_IDLE;
}
if(pModbus_RTU_CB->sendFlag==0){/*还没发送过，或者已经发送成功*/
/*清除接收队列*/
MDResetQueue(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue));
if(funCode>=1 && funCode<=4){
/*还没有发送过，则发送*/
MDM_RTU_ReadFun(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU,funCode,slaveAddr,startAddr,numOf);
}
else if(funCode==5||funCode==6){
if(numOf>=1){/*长度必须大于等于1*/
MDM_RTU_WriteSingleFun(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU,funCode,slaveAddr,startAddr,((uint16*)(wData))[0]);
}
}else if(funCode==15||funCode==16){
MDM_RTU_WriteFun(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU,funCode,slaveAddr,startAddr,numOf,(uint8*)(wData));
}
/*设置超时时间起点*/
pModbus_RTU_CB->sendTimeTick=pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->timesTick;
/*已经发送数据，等待超时检测*/
//MD_SET_SENDED_FLAG(pModbus_RTU_CB);
pModbus_RTU_CB->sendFlag=1;
/*设置该块正在工作*/
pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->parentObj=pModbus_RTU_CB;
return ERR_SEND_FIN;
}else if(pModbus_RTU_CB->RTCount<pModbus_RTU_CB->RTTimes){/*已经发送过，并且没有出现发送错误的情况*/
if(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->recvFlag){/*收到了数据*/
uint8 byte;
uint8 AddrType_byte=0;
/*清楚标志*/
pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->recvFlag=0;
if(!MDdeQueue(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue),&byte)){//提取地址
errRes = ERR_DATA_LEN;
goto _exit;
}
/*如果收到数据，则对数据进行处理*/
if(slaveAddr!=byte){
errRes = ERR_SLAVE_ADDR;
goto _exit;
}
if(!MDdeQueue(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue),&AddrType_byte)){//提取功能码
errRes = ERR_DATA_LEN;
goto _exit;
}
switch(AddrType_byte){
case 0x1:/*读线圈成功*/
case 0x2:/*读输入离散量*/
{
uint16 i;
MDdeQueue(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue),&byte);//提取数据长度
if((byte+2)!=MDQueueLength(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue))){//长度+2位crc
/*长度错误*/
errRes = ERR_DATA_LEN;
goto _exit;
}
index = numOf;
wAddr=startAddr;
for(i=0;i<byte;i++){
uint8 rByte;
if(!MDdeQueue(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue),&rByte)){
/*长度错误*/
errRes = ERR_DATA_LEN;
goto _exit;
}
/*单次存小于等于8bit*/
if(!MDM_RTU_InsideWriteBits(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU,wAddr,((index<8)?index:8), &rByte,(AddrType)AddrType_byte)){
errRes= ERR_DATA_SAVE;
goto _exit;
}
wAddr += ((index<8)?index:8);
index-=8;
}
// /*释放通道*/
// pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->parentObj=NULL;
/*从机收到*/
pModbus_RTU_CB->sendFlag=2;
errRes= ERR_RW_FIN;
goto _exit;
}
case 0x3:/*读保持寄存器*/
case 0x4:/*读输入寄存器*/
{
uint16 i;
uint16 len;
MDdeQueue(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue),&byte);
if((byte+2)!=MDQueueLength(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue))){
/*长度错误*/
errRes= ERR_DATA_LEN;
goto _exit;
}
len=byte>>1;
for(i=0;i<len ;i++){
uint16 wTemp;
uint8 rByte;
MDdeQueue(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue),&rByte);
wTemp=(rByte<<8);
MDdeQueue(&(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->mdSqQueue),&rByte);
wTemp|=rByte;
if(!MDM_RTU_InsideWriteRegs(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU,startAddr+i,1,&wTemp,0,(AddrType)AddrType_byte)){
errRes= ERR_DATA_SAVE;
goto _exit;
}
}
pModbus_RTU_CB->sendFlag=2;
errRes= ERR_RW_FIN;
goto _exit;
}
case 0x5:/*写单线圈*/
case 0x6: /*写单个寄存器*/
{
uint16 res;
if(MDM_RTU_ReadUint16(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU,&res,1)!=ERR_NONE){
errRes= ERR_DATA_LEN;
goto _exit;
}
/*返回地址不匹配错误*/
if(res!=startAddr){
errRes= ERR_WRITE_COIL;
goto _exit;
}
if(MDM_RTU_ReadUint16(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU,&res,1)!=ERR_NONE){
errRes= ERR_DATA_LEN;
goto _exit;
}
/*返回数据不匹配*/
if(res!=*((uint16*)wData)){
errRes= ERR_WRITE_COIL;
goto _exit;
}
pModbus_RTU_CB->sendFlag=2;
errRes= ERR_RW_FIN;
goto _exit;
}
case 0x0F: /*写多线圈*/
case 0x10:{ /*写多寄存器*/
uint16 res;
if(MDM_RTU_ReadUint16(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU,&res,1)!=ERR_NONE){
errRes= ERR_DATA_LEN;
goto _exit;
}
/*返回地址不匹配错误*/
if(res!=startAddr){
errRes= ERR_WRITE_COIL;
goto _exit;
}
if(MDM_RTU_ReadUint16(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU,&res,1)!=ERR_NONE){
errRes= ERR_DATA_LEN;
goto _exit;
}
/*返回数据不匹配*/
if(res!=numOf){
errRes= ERR_WRITE_COIL;
goto _exit;
}
pModbus_RTU_CB->sendFlag=2;
errRes= ERR_RW_FIN;
goto _exit;
}
case 0x81: pModbus_RTU_CB->sendFlag=3; errRes= ERR_READ_COIL; goto _exit; /*读线圈异常*/
case 0x82: pModbus_RTU_CB->sendFlag=3; errRes= ERR_READ_INPUT; goto _exit; /*读输入离散量异常*/
case 0x83: pModbus_RTU_CB->sendFlag=3; errRes= ERR_READ_HOLD_REG; goto _exit; /*读保持寄存器错误*/
case 0x84: pModbus_RTU_CB->sendFlag=3; errRes= ERR_READ_INPUT_REG; goto _exit; /*读输入寄存器错误*/
case 0x85: pModbus_RTU_CB->sendFlag=3; errRes= ERR_WRITE_COIL; goto _exit; /*写单线圈错误*/
case 0x86: pModbus_RTU_CB->sendFlag=3; errRes= ERR_WRITE_REG; goto _exit; /*写单寄错误*/
case 0x8F: pModbus_RTU_CB->sendFlag=3; errRes= ERR_WRITE_COIL; goto _exit; /*写多线圈错误*/
case 0x90: pModbus_RTU_CB->sendFlag=3; errRes= ERR_WRITE_REG; goto _exit; /*写多寄存器错误*/
}
}
if(pModbus_RTU_CB->sendFlag==2){/*如果发送成功则进行从新发送*/
/*定时重发*/
if(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->timesTick-pModbus_RTU_CB->sendTimeTick
>=pModbus_RTU_CB->sendIntervalTime){
/*重新发送*/
//MD_CLR_SENDED_FLAG(pModbus_RTU_CB);
pModbus_RTU_CB->sendFlag=0;
// /*释放通道*/
// pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->parentObj=NULL;
errRes= ERR_NONE;
goto _exit;
}
}else if(pModbus_RTU_CB->sendFlag==1 || pModbus_RTU_CB->sendFlag==3){/*已经发送了，但是还没收到反馈，则执行超时检测*/
/*接收超时检测*/
if(pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->timesTick-pModbus_RTU_CB->sendTimeTick
>=pModbus_RTU_CB->sendOverTime){
/*设置超时时间起点*/
pModbus_RTU_CB->sendTimeTick=pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->timesTick;
/*重新发送*/
pModbus_RTU_CB->sendFlag=0;
/*重传次数+1*/
pModbus_RTU_CB->RTCount++;
/*释放通道*/
pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->parentObj=NULL;
if(pModbus_RTU_CB->RTCount>=pModbus_RTU_CB->RTTimes){
/*重传次数超了*/
errRes= ERR_RW_OV_TIME_ERR;
goto _exit;
}
/*超时了*/
errRes= ERR_OVER_TIME;
goto _exit;
}
}
}else {
/*重传次数超了*/
errRes= ERR_RW_OV_TIME_ERR;
goto _exit;
}
if(pModbus_RTU_CB->sendFlag==1){/*已经发送过则返回发送完成标志*/
return ERR_SEND_FIN;
}
_exit:
// MD_CLR_SENDED_FLAG(pModbus_RTU_CB);
// if(errRes == ERR_RW_FIN){
// pModbus_RTU_CB->RTCount=0;
// }
/*释放通道*/
pModbus_RTU_CB->pModbus_RTU->parentObj=NULL;
return errRes;
}

复制代码

另外头文件包含关系稍微有点混乱，不过也没错误

crc函数写的不对 MD_RTU_CRC16_FAST_MODE=0时候错误
修改如下

uint16 MD_CRC16Update(uint16 CRC, uint8 byte)
{
#if MD_RTU_CRC16_FAST_MODE
return (((CRC) >> 8) ^ crc16_table[((CRC) ^ byte) & 0xff]);
#else
int i;
CRC ^= byte;
for (i = 0; i < 8; ++i)
{
if (CRC & 1)
CRC = (CRC >> 1) ^ 0xA001;
else
CRC = (CRC >> 1);
}
return CRC;
#endif
}

复制代码

lotoohe · 发表于 2020-4-23 19:02:37

nashui_sx 发表于 2020-4-23 10:57
简单看了下很不错裸机以后试试你这个

多谢，确实存在这个bug，会立刻修正这个bug

lotoohe · 发表于 2020-4-23 20:45:38

BUG已经修正

lotoohe · 发表于 2020-4-23 20:52:51

2020/4/23 Slave 修复CRC宏的一个BUG。 修复离散映射表主从机大小不一致的BUG。 Master 修复读命令，因变量从用导致错误的BUG。 串口初始化位置修改到MD_RTU_Serial.c 与 MDM_RTU_Serial.c内。 修正一些命名规范。

lotoohe · 发表于 2020-4-23 20:53:17

2020/4/23
Slave 修复CRC宏的一个BUG。 
修复离散映射表主从机大小不一致的BUG。 
Master 修复读命令，因变量从用导致错误的BUG。 
串口初始化位置修改到MD_RTU_Serial.c 与 MDM_RTU_Serial.c内。 
修正一些命名规范。

一个好名字 · 发表于 2020-4-27 10:25:42

非常支持楼主

lotoohe · 发表于 2020-4-28 16:49:14

一个好名字发表于 2020-4-27 10:25
非常支持楼主

欢迎交流

lotoohe · 发表于 2020-6-8 09:39:47

2020/6/6 修正一个大小端错误。
Slaver 修正离散映射函数读取的错误。
从机支持广播地址。
Master 主机添加发送缓存。

2020/4/28 Master 主机的离散映射将必须指定从机号，不在采用共用方式。

lilong8470 · 发表于 2020-6-10 10:36:16

有没有关于modbus的项目使用的关于参数保存（eeprom spi flash）的项目

lotoohe · 发表于 2020-6-10 23:11:51

lilong8470 发表于 2020-6-10 10:36
有没有关于modbus的项目使用的关于参数保存（eeprom spi flash）的项目

参数保存，用库加eeprom应该很好实现

XUE3066625956 · 发表于 2020-8-8 16:28:39

谢谢楼主

秋名山藤原拓海 · 发表于 2020-8-29 17:31:31

本帖最后由秋名山藤原拓海于 2020-8-29 21:27 编辑

楼主大神，在用你的这个程序，我发现个不理解的地方。就是在读取保存寄存器数据，超过5个寄存器时，会出现，读出来的数据重新开始第一个数据的结果，十分疑惑，如下图，但是我看了半天感觉好像你的程序没错啊，我查找不出原因，万望赐教！

秋名山藤原拓海 · 发表于 2020-8-29 22:46:39

楼主大神，我运行你的程序的时候发现个问题，就是程序当作从机使用时，读保持寄存器的数据，超过5个寄存器时，会出现读取的数据是只有前五个是对的，接下来的数据又从第一个开始，我看了很久的代码还是找不出原因，希望楼主走一波自己的程序看看，看看是什么问题，万分感谢！

秋名山藤原拓海 · 发表于 2020-8-30 15:40:11

你好，楼主，我使用了你的Xtinymodbus的程序，发现在从机程序中，读保持寄存器的参数值，在第五个之后就会回到第一个值，我很疑惑，查看了你的代码很多次，还是没发现错误，希望赐教，谢谢你。

lotoohe · 发表于 2020-9-23 11:46:50

秋名山藤原拓海发表于 2020-8-30 15:40
你好，楼主，我使用了你的Xtinymodbus的程序，发现在从机程序中，读保持寄存器的参数值，在第五个之后就会 ...

请查看MDS_RTU_APP.c 下的MDS_RTU_UserUpdate函数，新版本已经更新：2020/9/24 
增加从机掉线不轮询功能，主机可以使用MDM_RTU_CB_SetDisPollEnFlag函数进行设置， 
可以使用MDM_RTU_CB_ClrDisFlag函数进行复位。 
增加简单的主机发送控制器。 
修复主机阻塞模式和非阻塞模式混合调用的BUG。 
代码中所有注释修改为英文。

小程序员 · 发表于 2020-10-14 20:12:10

goto语句用多了出问题很难调试

lotoohe · 发表于 2020-10-27 11:57:33

小程序员发表于 2020-10-14 20:12
goto语句用多了出问题很难调试

推荐你学习下goto在什么时候用比较合理

xo37 · 发表于 2020-11-12 16:27:25

感谢分享，楼主的代码很给力&……

lotoohe · 发表于 2020-11-25 22:04:56

2020/11/23
优化从机协议解析策略，更加稳定
优化循环队列，使得其适应性更强
循环队列内存修改为用户指定
主机增加RTOS支持，可以通过MD_RTU_Config.h下的MD_RTU_USED_OS开启，默认关闭，已经移植好XTinyRTOS，可以通过修改MD_RTU_Sysinterface.c进行移植
其它修改及优化

xzh5508 · 发表于 2020-11-27 16:18:03

谢谢分享，后面会继续关注！

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