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2025-06-21 16:15:39
13.3. libmodbus简介和测试¶
libmodbus是一个与使用modbus协议的设备进行数据 发送/接收 的库，
它包含各种后端（backends）通过不同网络进行通信
（例如，RTU模式下的串口、485总线或TCP / IPv6中的以太网）。
libmodbus还提供了较低通信层的抽象，并在所有支持的平台上提供相同的API。
libmodbus是开源的，它遵循 LGPL v2.1 开源协议，这个协议没有GPL协议那么严格，
简单来说，只要你不修改libmodbus库里面的东西（只调用、链接该库），你是可以闭源你的代码的，
你也可以用于商业用途，这是非常好的。
13.3.1. 使用libmodbus简单测试485通讯¶
开发准备，在开发板系统上安装libmodbus-dev和一些编译工具。
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2sudo apt update
sudo apt install gcc git libmodbus-dev pkg-config
将开发板的串口和485连接，两个485连接:
13.3.2. 程序¶
1.服务端程序
stmp157_quick_start_guide_code/Source/485/test-server.c¶
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131 #include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define SERVER_GPIO_INDEX "403"
#define SERVER_ID 17
const uint16_t UT_REGISTERS_TAB[] = { 0x0A, 0x0E, 0x0A, 0x1B,0x0A};
static int _server_ioctl_init(void)
{
int fd;
//index config
fd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY);
if(fd < 0)
return 1;
write(fd, SERVER_GPIO_INDEX, strlen(SERVER_GPIO_INDEX));
close(fd);
//direction config
fd = open("/sys/class/gpio/gpio" SERVER_GPIO_INDEX "/direction", O_WRONLY);
if(fd < 0)
return 2;
write(fd, "out", strlen("out"));
close(fd);
return 0;
}
static int _server_ioctl_on(void)
{
int fd;
fd = open("/sys/class/gpio/gpio" SERVER_GPIO_INDEX "/value", O_WRONLY);
if(fd < 0)
return 1;
write(fd, "1", 1);
close(fd);
return 0;
}
static int _server_ioctl_off(void)
{
int fd;
fd = open("/sys/class/gpio/gpio" SERVER_GPIO_INDEX "/value", O_WRONLY);
if(fd < 0)
return 1;
write(fd, "0", 1);
close(fd);
return 0;
}
static void _modbus_rtu_server_ioctl(modbus_t *ctx, int on)
{
if (on) {
_server_ioctl_on();
} else {
_server_ioctl_off();
}
}
int main(int argc, char*argv[])
{
modbus_t *ctx;
modbus_mapping_t *mb_mapping;
int rc;
int i;
uint8_t *query;
/*设置串口信息*/
ctx = modbus_new_rtu("/dev/ttySTM1", 9600, 'N', 8, 1);
_server_ioctl_init();
/*设置从机地址，设置485模式*/
modbus_set_slave(ctx, SERVER_ID);
modbus_rtu_set_custom_rts(ctx, _modbus_rtu_server_ioctl);
modbus_rtu_set_rts(ctx, MODBUS_RTU_RTS_UP);
modbus_rtu_set_serial_mode(ctx, MODBUS_RTU_RS485);
query = malloc(MODBUS_RTU_MAX_ADU_LENGTH);
/*开启调试*/
modbus_set_debug(ctx, TRUE);
mb_mapping = modbus_mapping_new_start_address(0,0,0,0,0,5,0,0);
if (mb_mapping == NULL) {
fprintf(stderr, "Failed to allocate the mapping: %s\n",
modbus_strerror(errno));
modbus_free(ctx);
return -1;
}
/* 初始化值 */
for (i=0; i < 5; i++) {
mb_mapping->tab_registers[i] = UT_REGISTERS_TAB[i];
}
rc = modbus_connect(ctx);
if (rc == -1) {
fprintf(stderr, "Unable to connect %s\n", modbus_strerror(errno));
modbus_free(ctx);
return -1;
}
modbus_flush(ctx);
for (;;) {
do {
rc = modbus_receive(ctx, query);
} while (rc == 0);
rc = modbus_reply(ctx, query, rc, mb_mapping);
if (rc == -1) {
break;
}
}
modbus_mapping_free(mb_mapping);
free(query);
modbus_close(ctx);
modbus_free(ctx);
return 0;
}
2.客户端程序
stmp157_quick_start_guide_code/Source/485/test-client.c¶
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#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define CLIENT_GPIO_INDEX "405"
#define SERVER_ID 17
static int _client_ioctl_init(void)
{
int fd;
//index config
fd = open("/sys/class/gpio/export", O_WRONLY);
if(fd < 0)
return 1 ;
write(fd, CLIENT_GPIO_INDEX, strlen(CLIENT_GPIO_INDEX));
close(fd);
//direction config
fd = open("/sys/class/gpio/gpio" CLIENT_GPIO_INDEX "/direction", O_WRONLY);
if(fd < 0)
return 2;
write(fd, "out", strlen("out"));
close(fd);
return 0;
}
static int _client_ioctl_on(void)
{
int fd;
fd = open("/sys/class/gpio/gpio" CLIENT_GPIO_INDEX "/value", O_WRONLY);
if(fd < 0)
return 1;
write(fd, "0", 1);
close(fd);
return 0;
}
static int _client_ioctl_off(void)
{
int fd;
fd = open("/sys/class/gpio/gpio" CLIENT_GPIO_INDEX "/value", O_WRONLY);
if(fd < 0)
return 1;
write(fd, "1", 1);
close(fd);
return 0;
}
static void _modbus_rtu_client_ioctl(modbus_t *ctx, int on)
{
if (on) {
_client_ioctl_on();
} else {
_client_ioctl_off();
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
modbus_t *ctx = NULL;
int i,rc;
uint16_t tab_rp_registers[5] = {0}; //定义存放数据的数组
/*创建一个RTU类型的变量*/
/*设置要打开的串口设备 波特率 奇偶校验 数据位 停止位*/
ctx = modbus_new_rtu("/dev/ttySTM3", 9600, 'N', 8, 1);
if (ctx == NULL) {
fprintf(stderr, "Unable to allocate libmodbus context\n");
return -1;
}
/*设置485模式*/
_client_ioctl_init();
modbus_rtu_set_custom_rts(ctx, _modbus_rtu_client_ioctl);
modbus_rtu_set_rts(ctx, MODBUS_RTU_RTS_DOWN);
modbus_rtu_set_serial_mode(ctx, MODBUS_RTU_RS485);
/*设置debug模式*/
modbus_set_debug(ctx, TRUE);
/*设置从机地址*/
modbus_set_slave(ctx, SERVER_ID);
/*RTU模式 打开串口*/
if (modbus_connect(ctx) == -1) {
fprintf(stderr, "Connection failed: %s\n", modbus_strerror(errno));
modbus_free(ctx);
return -1;
}
//读取多个连续寄存器
rc = modbus_read_registers(ctx, 0, 5, tab_rp_registers);
if (rc == -1)
{
fprintf(stderr,"%s\n", modbus_strerror(errno));
return -1;
}
for (i=0; i<5; i++)
{
//打印读取的数据
printf("reg[%d] = %d(0x%x)\n", i, tab_rp_registers[i], tab_rp_registers[i]);
}
modbus_close(ctx);
modbus_free(ctx);
return 0;
}
13.3.3. 编译和运行¶
将两个程序的源文件传输到开发板系统，然后使用下面命令编译：
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2 gcc test-server.c -o test-server `pkg-config --cflags --libs libmodbus`
gcc test-client.c -o test-client `pkg-config --cflags --libs libmodbus`
打开两个终端，一个用于运行服务端一个用于运行客户端（ssh终端和串口终端）。如下所示：
服务终端¶
debian@lubancat:~$./test-server
客户终端¶
debian@lubancat:~$./test-client
在客户终端中最终打印
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12 debian@lubancat:~$ ./utest-client
Opening /dev/ttySTM3 at 9600 bauds (N, 8, 1)
[11][03][00][00][00][05][87][59]
Sending request using RTS signal
Waiting for a confirmation...
<11><03><0A><00><0A><00><0E><00><0A><00><1B><00><0A>
reg[0] = 10(0xa)
reg[1] = 14(0xe)
reg[2] = 10(0xa)
reg[3] = 27(0x1b)
reg[4] = 10(0xa)
debian@lubancat:~$
在服务终端中最终打印
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8 debian@lubancat:~$ ./test-server
Opening /dev/ttySTM1 at 9600 bauds (N, 8, 1)
Bytes flushed (0)
Waiting for a indication...
<11><03><00><00><00><05><87><59>
[11][03][0A][00][0A][00][0E][00][0A][00][1B][00][0A][E3][47]
Sending request using RTS signal
Waiting for a indication...
重要
简单测试485功能请按照13.2小节，使用libmodbus测试具体用法请读者自行研究。
参考资料：
https://github.com/stephane/libmodbus
https://libmodbus.org/documentation/