Qt編寫Modbus從機程序

上一個網文我們使用MODSCAN32軟件和串口助手調試了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上，使用Qt編寫一個Modbus從機程序，讓其與MODSCAN32軟件實現(xiàn)數據交互。

實現(xiàn)目標

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從設備與ModScan32軟件進行數據交互

結果展示

素材獲取

在上面視頻中有源碼的獲取方式，歡迎關注小哈哥的視頻號，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容。

舉例： 請求讀寄存器108~110：

由上圖我們可知，寄存器108的內容為02 2B，即十進制的555，寄存器109~110的內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據，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功能碼調試

主從機寄存器地址設置不一致

上面主從機寄存器地址設置不一致的返回：MODSIM32收到的數據包：01 03 00 00 00 06 C5 C8

MODSIM32返回的數據包：01 83 02 C0 F1

主從機寄存器地址一致

MODSIM32收到的數據包：01 03 00 00 00 06 C5 C8

MODSIM32返回的數據包：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)送的數據包：01 06 00 01 00 FF 98 4A

MODSIM32返回的應答包：01 06 00 01 00 FF 98 4A

主機發(fā)送的報文格式：

從機響應返回的報文格式，與主機發(fā)送的報文格式及數據內容完全相同。

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據包（因為Modbus是主從模式，從機不能主動上傳數據），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，我們應該返回給主機什么樣的數據內容，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試助手 》的基礎上，完成0x03和0x06功能碼的應答，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)數據包至主機，從機只要解析接收到的數據包，然后根據協(xié)議規(guī)定返回對應的內容即可。

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

將接收到的前6個字節(jié)數據進行CRC計算；

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

如果CRC正確，那么根據接收到的第2字節(jié)進行判斷，當第2字節(jié)為0x03時，為Modbus讀寄存器的操作；當第2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列內的所有數據，作為返回數據包的寄存器值，然后將地址位、功能碼、數據長度、寄存器值這些進行CRC校驗，然后組成一個數據包發(fā)送至主機；

如果功能碼為0x06，則將收到數據包的數據位組成一個WORD類型的整形數，根據寄存器地址，將其賦值到TableView中對應的單元格中。

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

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