一 概述
Modbus 是由 Modicon(現為施耐德電氣公司的一個品牌)在 1979 年發明的,是全球第一個真正用于工業現場的總線協議。ModBus 網絡是一個工業通信系統,由帶智能終端的可編程序控制器和計算機通過公用線路或局部專用線路連接而成。其系統結構既包括硬件、亦包括軟件。它可應用于各種數據采集和過程監控。為更好地普及和推動 Modbus 在基于以太網上的分布式應用,目前施耐德公司已將 Modbus 協議的所有權移交給 IDA(Interface for Distributed Automation,分布式自動化接口)組織,并成立了 Modbus-IDA 組織,為 Modbus 今后的發展奠定了基礎。
在中國,Modbus 已經成為國家標準,并有專業的規范文檔,感興趣的可以去查閱相關的文件,詳情如下:標準編號為:GB/T19582-2008文件名稱:《基于 Modbus 協議的工業自動化網絡規范》,主要包含三個部分:
GB-T19582.1-2008 第 1 部分:Modbus 應用協議
GB-T19582.1-2008 第 2 部分:Modbus 協議在串行鏈路上的實現指南
GB-T19582.1-2008 第 3 部分:Modbus 協議在 TCP/IP 上的實現指南
二 Modbus 的作用
Modbus 協議是一種通信協議,而且是一種開放協議,因此廣泛地用于在工業自動化系統中實現設備之間的數據交換。它是最常用的串行通信協議之一,廣泛應用于監控和控制設備之間的通信。簡而言之,它是用于在電子設備之間的串行線路上傳輸信息的方法。請求信息的設備被稱為 Modbus 客戶端,提供信息的設備是 Modbus 服務器。Modbus 支持單主機,多個從機,在標準 Modbus 網絡中,有一個客戶端和多達 247個服務器,每個服務器都有從 1 到 247 的唯一服務器地址。客戶端還可以向服務器寫入信息。
Modbus 通常用于從儀器和控制設備傳輸信號到主控制器或數據采集系統,例如用于測量溫度和濕度并將結果傳輸到計算機的系統。Modbus 通常用于將監控計算機與遠程終端單元(RTU)連接在一起,這在監控和數據采集(SCADA)系統中使用。
Modbus 協議簡單易于實現,傳輸效率高,因此在工業自動化領域得到廣泛應用。它支持多個設備之間的并行通信,可以實現分布式控制系統的互聯互通。同時,Modbus 協議還具有跨平臺、跨廠商的特點,使得不同廠商
三 Modbus 的工作原理
1、四種數據類型
Modbus協議規定,進行讀寫操作的數據類型,按照讀寫屬性和類型可分為以下4種:
內存區塊 | 數據類型 | 主設備訪問 | 從設備訪問 | 內容 |
離散量輸入 | 布爾 | 只讀 | 讀寫 | I/O 系統提供這種類型數據 |
線圈 | 布爾 | 讀寫 | 讀寫 | 通過應用程序改變這種類型數據 |
輸入寄存器 | 無符號雙字節整型 | 只讀 | 讀寫 | I/O 系統提供這種類型數據 |
保持寄存器 | 無符號雙字節整型 | 讀寫 | 讀寫 | 通過應用程序改變這種類型數據 |
2、三種工作模式
Modbus 協議主要有三種形式:Modbus ASCII、Modbus RTU 和 Modbus TCP/IP。Modbus ASCII 和 Modbus RTU 是基于串行通信的協議,而 Modbus TCP/IP 則是基于以太網的協議。
Modbus ASCII 是一種文本協議,使用 ASCII 碼表示數據。它使用起始字符(“:”)、從站地址、功能碼、數據、結尾字符(換行符 CR/LF)等字段來定義通信內容,并采用的是 LRC 校驗算法。數據以 ASCII 碼的形式傳輸,通常是通過 RS-232 或 RS-485 等串行通信接口進行傳輸。
Modbus RTU 是一種二進制協議,使用二進制碼表示數據。它采用起始字符、從站地址、功能碼、數據等字段來定義通信內容,并使用 CRC 校驗位來保證數據的完整性。Modbus RTU 通常通過 RS-232、RS-485 或 RS-422 等串行通信接口進行傳輸。
Modbus TCP/IP 是一種基于以太網的協議,使用 TCP/IP 協議棧進行通信。它使用以太網幀作為數據傳輸的封裝,通過 IP 地址和端口號來標識設備。其占用的是 502 端口,數據幀主要包括兩部分:MBAP(報文頭)+PDU(幀結構),數據塊與串行鏈路是一致的。Modbus TCP/IP 可以通過以太網、無線局域網等網絡介質實現設備之間的遠程通信。
3、三類功能碼
Modbus 協議定義了一系列功能碼,用于讀取和寫入設備的寄存器。常用的功能碼包括讀取保持寄存器、讀取輸入寄存器、寫單個保持寄存器等。通過組合使用功能碼和寄存器地址,可以實現對設備的讀取和控制操作。
Modbus 主要包括 3 類功能碼:公共功能碼、用戶定義功能碼和保留功能碼。
3.1 標志功能碼
0 類代碼
0 類代碼通常被認為是有效 Modbus 設備的最低配置,因為此類代碼可使主設備能夠讀取或寫入數據模型。
代碼 | 說明 |
3 | 讀取多寄存器 |
16 | 寫入多寄存器 |
1 類代碼 1 類功能碼由訪問所有類型的數據模型所需的其他代碼組成。在原始定義中,此列表包含功能碼 7(讀取異常)。但是,當前規范規定此代碼為僅限于串行的代碼。
代碼 | 說明 |
1 | 讀取線圈 |
2 | 讀取離散量輸入 |
4 | 讀取輸入寄存器 |
5 | 寫入單個線圈 |
6 | 寫入單個寄存器 |
7 | 讀取異常狀態(僅限串行) |
2 類代碼 2 類功能碼表示不太常用但更為專業化的功能。例如,讀取/寫入多個寄存器可能有助于減少請求-響應周期的總數,但該行為仍可用 0 類代碼實現。
代碼 | 說明 |
15 | 寫入多個線圈 |
20 | 讀取文件記錄 |
21 | 寫入文件記錄 |
22 | 屏蔽寫入寄存器 |
23 | 讀取/寫入多個寄存器 |
24 | 讀取 |
3.2 Modbus 封裝接口
Modbus 封裝接口(MEI)代碼(即功能 43)用于封裝 Modbus 數據包內的其他數據。目前,提供了兩個 MEI 編號,即 13 (CANopen) 和 14(設備識別)。
功能 43/14(設備識別)非常有用,因為它允許傳輸多達 256 個唯一的對象。其中一些對象已預定義并預留,例如供應商名稱和產品代碼,但應用程序可以將其他對象定義為作為通用數據集傳輸。
此類代碼并不常用。
3.3 異常
從設備使用異常來指示各種不良狀況,比如錯誤請求或不正確輸入。但是,異常也可以作為對無效請求的應用程序級響應。從設備不會響應發出異常的請求,而是忽略不完整或損壞的請求,并開始等待新的消息傳入。
異常以定義好的數據包格式報告給用戶。首先,將功能碼返回給等同于原始功能碼的請求主設備,設置最高有效位的情況除外。這等同于為原始功能碼的值加上 0x80。異常響應包括一個異常碼,用于代替與給定功能響應相關的正常數據。
異常碼 | 含義 |
01 | 不支持接收的功能碼。要確認原始功能碼,請從返回值中減去0x80。 |
02 | 請求嘗試訪問的地址無效。根據標準,只有在起始地址和所請求值的編號超過216時才會發生這種情況。但是,有些設備可能會限制其 |
03 | 請求包含不正確的數據。在某些情況下,這意味著參數不匹配,例如所發送寄存器的數量與“字節總數”字段之間的參數不匹配。更常見的情況是,主設備請求的數據高于從設備或協議所允許的上限。例如,主設備一次只能讀取 125 個保持寄存器,而資源受限的設備可能會將此值限制為更少的寄存器。 |
04 | 嘗試處理請求時發生不可恢復的錯誤。這是一個常見異常碼,表示請求有效,但從設備無法執行該請求。 |
每個功能碼的狀態圖至少應包含異常碼 01,通常包含異常碼 02、03、04,并且任何其他定義的異常碼都是可選的。
四 Modbus 協議層
在最初的做法中,Modbus 是建立在串行端口之上的單一協議,因此它不能被分成多個層。隨著時間的推移,該協議引入了不同的應用數據單元,來更改串行通信所用的數據包格式,或允許使用 TCP/IP 和 UDP 網絡。這樣便實現了核心協議和網絡層的分離,前者用于定義協議數據單元(PDU),后者用于定義應用數據單元(ADU)。
4.1 協議數據單元
PDU及其處理代碼構成了 Modbus應用協議規范 的核心。該規范定義了PDU的格式、協議使用的各種數據概念、如何使用功能碼訪問數據,以及每個功能碼的具體實現和限制。
Modbus PDU 格式可定義為功能碼,后跟一組關聯數據。該數據的大小和內容由功能碼定義,整個 PDU(功能碼和數據)的大小不能超過 253 個字節。每個功能碼都有一個特定的行為,從設備可以根據所需的應用程序行為靈活地實現這些行為。PDU 規范定義了數據訪問和操作的核心概念;但是,從設備可能會以規范中未明確定義的方式處理數據。
PDU 由一個單字節的功能碼組成,后跟多達 252 字節的功能特定數據。
功能碼是第一個需要驗證的項。如果用于接收請求的設備未識別功能碼,則會返回異常。如果功能碼被接受,則從設備會根據功能定義開始分解數據。
由于數據包大小限制為 253 字節,因此設備可傳輸的數據量有限。最常見的功能碼可以在從數據模型中傳輸 240 到 250 字節的實際數據,具體取決于代碼。
由于數據包大小限制為 253 字節,因此設備可傳輸的數據量有限。最常見的功能碼可以在從數據模型中傳輸 240 到 250 字節的實際數據,具體取決于代碼。
4.2 訪問數據
一般來說,Modbus 可訪問的數據存儲在前面所提到的四個數據庫或地址范圍中的其中一個:線圈、離散量輸入、保持寄存器 和 輸入寄存器。與許多規范一樣,這些名稱可能因行業或應用而異。例如,保持寄存器可能稱為輸出寄存器,線圈可能稱為數字或離散量輸出。這些數據庫定義了所包含數據的類型和訪問權限。從設備可以直接訪問這些數據,因為這些數據由設備本地托管。Modbus 可訪問的數據通常是設備主存的一個子集。相反,Modbus 主設備必須通過各種功能碼請求訪問這些數據。
通過這些區塊,我們可以限制或允許訪問不同的數據元素,還可以在應用層提供簡化的機制來訪問不同的數據類型。
這些區塊是完全概念性的。它們可能作為獨立的內存地址存在于給定的系統中,但也可能重疊。例如,線圈1可能存在于與保持寄存器1所代表的字的第一位相同的內存中。尋址方案完全由從設備定義,其對每個內存區塊的解釋是設備數據模型的重要組成部分。
4.3 數據模型尋址
該規范將每個區塊定義為包含多達 65536 個元素的地址空間。在 PDU 的定義中,Modbus 定義了每個數據元素的地址,范圍是從 0 到 65535。然而,每個數據元素的編號從 1 到 n,其中 n 的最大值為 65536。也就是說,線圈 1 位于地址 0 的線圈區塊中,而保持寄存器 54 位于從設備定義為保持寄存器的內存部分中的地址 53。
規范允許的全部范圍不需要給定設備實現。例如,設備可能會選擇不執行線圈、離散量輸入或輸入寄存器,而只使用保持寄存器 150 至 175 和 200 至 225。這是完全可以接受的,而且可以通過例外來處理無效的訪問嘗試。
4.3.1 數據尋址范圍
雖然規范將不同的數據類型定義為存在于不同的區塊中,并為每種類型分配一個本地地址范圍,但這并不一定能轉化為用于記錄或了解給定設備的 Modbus 可訪問內存的直觀尋址方案。為了簡化對內存區塊位置的理解,我們引入了一種編號方案,即向所討論數據的地址中添加前綴。
例如,在設備手冊中,數據項不會表示為位于地址 13 的保持寄存器 14,而是表示為位于地址 4014、40014或 400014 的數據項。在這幾種情況中,第一個數字都是4,表示保持寄存器,其余數字則用于指定地址。4XXX、4XXXX 和 4XXXXX 的區別取決于設備所用的地址空間。如果 65,536 個寄存器全部都在使用,應該使用 4XXXXX 符號,因為它支持 400,001 到 465,536 的范圍。如果只有幾個寄存器在使用,通常的做法是使用 4,001 到 4,999 的范圍。
在這種尋址方案中,每種數據類型都被分配了一個前綴,如下表所示。
數據區塊 | 前綴 |
線圈 | 0 |
離散量輸入 | 1 |
輸入寄存器 | 3 |
保持寄存器 | 4 |
線圈的前綴為 0,這意味著 4001 的引用可能是指保持寄存器 1 或線圈 4001。出于這個原因,建議所有的新實現都使用帶前導零的 6 位數尋址,并在記錄時注明這一點。因此,保持寄存器 1 的地址為 400001,而線圈 4001 的地址則為 004001。
4.3.2 數據地址起始值
內存地址和引用編號之間的差異會因給定應用程序選擇的索引而進一步復雜化。如前所述,保持寄存器 1 位于地址 0。通常,引用編號索引從 1 開始,這意味著給定范圍的起始值為 1。因此,400001 即表示位于地址 0 的保持寄存器 00001。一些實現選擇以 0 作為范圍起始值,即 400000 表示位于地址 0 的保持寄存器。下表展示了這個概念。
地址 | 寄存器編號 | 編號(索引從 1 開始,標準) | 編號(索引從 0 開始,備選) |
0 | 1 | 400001 | 400000 |
1 | 2 | 400002 | 400001 |
2 | 3 | 400003 | 400002 |
從 1 開始的索引范圍應用較為廣泛,強烈建議采用這種方案。無論哪種情況,每個范圍的起始值都應在記錄時注明。
4.4 大數據類型
Modbus 標準提供了一個相對簡單的數據模型,該模型不包含除無符號雙字節整型和位值之外的其他數據類型。如果系統的位值對應于螺線管和繼電器,并且雙字節整型值對應于未縮放的 ADC 值,上述模型便已足夠;但對于更高級的系統,則無法滿足需求。
因此,許多 Modbus 實現都包含跨寄存器邊界的數據類型。NI LabVIEW 數據記錄和監控(DSC)模塊以及 KEPServerEX 都定義了許多引用類型。例如,存儲在保持寄存器中的字符串應遵循標準格式(400,001),但后跟一個十進制數、長度和字符串的字節序(400001.2H 是指保持寄存器 1 中包含兩個字符的字符串,其中高位字節對應到字符串的第一個字符)。這是必需的,因為每個請求的大小都是有限的,所以 Modbus 主設備必須知道字符串的確切范圍,而不是搜索長度或分隔符(如 NULL)。
4.4.1 位訪問
除了允許訪問跨寄存器邊界的數據之外,一些 Modbus 主設備還支持對寄存器中各個位的引用。由于允許設備將相同內存范圍內的每種類型的數據組合在一起,而不必將二進制數據分成線圈和離散量輸入范圍,因此該功能非常有益。通常使用小數點和位索引或編號進行索引,具體取決于如何實現。也就是說,第一個寄存器的第一位可能是 400,001.00 或 400,001.01。建議所有文檔均說明所使用的索引方案。
4.4.2 數據字節序
通過將數據拆分到兩個寄存器,多寄存器數據(如單精度浮點值)可以輕松地通過 Modbus 進行傳輸。由于這不是由標準定義的,因此此類拆分的字節序未作規定。盡管每個無符號雙字節整型必須以網絡(大端)字節序發送才能滿足標準,但許多設備會顛倒多字節數據的字節序。下圖所示的范例雖然不太常見,但有效地展示了這一觀點。
4.4.3 字符串
字符串可以輕松地存儲在 Modbus 寄存器中。為了簡單起見,某些實現方法要求字符串長度為 2 的倍數,并使用空值來填充額外的空間。字節序也是字符串交互中的一個變量。字符串格式可能包含也可能不包含 NULL(作為最終值)。舉個例子,一些設備的數據存儲方法可能如下圖所示。
4.5 從設備功能執行
正如由數據模型所定義,不同的功能會訪問不同的概念數據塊。一種常見的做法是讓代碼訪問靜態內存位置,但其他行為仍然可用。例如,功能碼 1(讀取線圈)和 3(讀取保持寄存器)可以訪問內存中相同的物理位置。而功能碼 3(讀取保持寄存器)和 16(寫入保持寄存器)可以訪問內存中完全不同的位置。因此,建議在定義從數據模型時考慮每個功能碼的執行情況。
無論執行的是何種實際行為,所有從設備都應遵循每個請求的簡單狀態圖。下圖是功能碼 1(讀取線圈)的狀態圖范例。
每個從設備必須驗證功能碼、輸入數量、起始地址、總范圍以及實際進行讀取行為的從屬定義功能的執行。
盡管上面的狀態圖包含了靜態地址范圍,但真實系統的需求可能會導致靜態地址范圍與所定義編號有所不同。在某些情況下,從設備無法傳輸協議所定義的最大字節數。也就是說,如果主設備請求 0x07D0 輸入,從設備只能用 0x0400 進行響應。同樣,從數據模型能夠將可接受線圈值的范圍定義為地址 0 到 500。如果主設備從地址 0 開始請求 125,則沒有問題,但如果主設備從地址 400 開始發出相同的請求,最后一個線圈將位于地址 525,這無疑超出了該設備的范圍,因而會出現狀態圖所定義的異常 02。
4.6 應用數據單元
除了 Modbus 協議的 PDU 核心所定義的功能外,我們還可以使用多種網絡協議。最常見的協議是串行和 TCP/IP,但也可以使用 UDP 等其他協議。為了在這些層之間傳輸 Modbus 所需的數據,Modbus 包含一組專為每種網絡協議量身定制的 ADU。
4.6.1 通用特征
Modbus 需要特定的功能來提供可靠的通信。每種 ADU 格式都需要使用單元 ID 或地址,以便為應用層提供路由信息。每個 ADU 都帶有一個完整的 PDU,其中包含給定請求的功能碼和相關數據。為了保證可靠性,每條消息都包含錯誤檢查信息。最后,所有的 ADU 都提供了一種機制來確定請求幀的開始和結束,但實現方式各不相同。
4.6.2 標準格式
ADU 的三種標準格式分別是 TCP、遠程終端單元(RTU)和ASCII。RTU 和 ASCII ADU 通常用于串行線路,而 TCP 則用于現代 TCP/IP 或 UDP/IP 網絡。
無論是三種傳輸模式中的哪一種,Modbus 幀格式都是一樣的:
Modbus 數據幀主要包括:
地址域:1 字節,即從機設備地址,通常 1-247 為有效地址,0 為廣播地址
功能碼:1 字節,表明主機請求數據的類型。
數據:N 字節,包含寄存器地址和寄存器數據等。
差錯校驗:對數據進行冗余校驗的結果,CRC 或 LRC。
4.6.2.1 Modbus-ASCII
Modbus-ASCII 傳輸模式中,每個字節均以 ASCII 編碼,實際報文中 1 個字節會以兩個 ASCII 字符發送,因此這種模式比 Modbus-RTU 模式效率要低。
例如報文數據 0x5B = "5" + "B" = 0X35 + 0X42。數據幀格式如下:
從 ASCII 數據幀可以看出,ASCII 模式增加了幀起始(“:”)和幀結束標志(回車&換行),由于報文數據每個字節在 ASCII 模式下需要 2個字符進行編碼,為了保證 ASCII 模式和 RTU 模式在應用級兼容,ASCII 模式數據塊最大長度為 252*2,所以可以計算出報文幀最大長度為 1+2+2+2x252+2+2=513 字符,報文幀內的字符間隔時間可以達 1 秒鐘。
Modbus-ASCII 模式校驗方法采用的是縱向冗余校驗(LRC,Longitudinal Redundancy Checking)算法,校驗內容不包括幀起始和幀結束字符。
計算方法也比較簡單,對校驗內容進行累加和計算,忽略進位,并轉換為二進制補碼:
例如 Modbus-ASCII 模式,主機發送請求,向地址為 1 的從設備的 0x405 地址,寫入數值 0x1234,報文如下:
:010604051234AA
即:
:01 06 04 05 12 34 AA
可以看到01表示設備地址,06表示寫單個保持寄存器。地址為0x0405,數據為0x1234,LRC校驗值為0xAA。實際進行校驗的數據不包含幀頭和幀尾。
0xAA = LRC(01, 06, 04, 05, 12, 34)
手動 LRC 計算方法:
把原始數據兩個字符組成一個字節,并進行二進制加法計算:01+06+04+05+12+34=0x56,計算二進制補碼:
0x56 = 0101 0110
取反:1010 1001
加1: 1010 1010 = 0xAA
或者:0x100-0x56 = 0xAA
或者可以利用在線工具計算:LRC校驗碼在線計算器。
4.6.2.2 Modbus-RTU
Modbus-RTU 數據幀,幀長度最大為 256 字節,由以下四部分構成:
子節點地址:1 字節,范圍 0-247。
功能代碼:1 字節。
數據塊:0-252 字節。
CRC校驗值:2 字節,低 8 位在前。
Modbus-RTU 幀間隔,Modbus-RTU 要求兩個 RTU 報文幀間隔要大于 3.5 個字節時間:
ModbusRTU 幀間隔且每個報文幀內字節間隔小于 1.5 個字節時間,否則會認為接收不完整。
Modbus-RTU采用循環冗余校驗 (CRC - Cyclical Redundancy Checking) 算法對報文幀全部數據進行計算,得到的校驗值附加在報文幀末尾,低位在前。CRC-16_Modbus計算方法可以參考:CRC-16_Modbus校驗算法。
也可以用在線工具:16進制(CRC16)(MODBUS RTU通訊)校驗碼在線計算器 計算 CRC 校驗值。
例一:寫單個寄存器。向 01 地址設備 0x0105 保持寄存器寫入 1 個數據:0x0190
主機發送: 01 06 01 05 01 90 99 CB
從機回復: 01 06 01 05 01 90 99 CB
其中,01 表示從機地址,06 功能碼表示寫單個保持寄存器,0105 表示寄存器地址,0190 表示寫入寄存器的數值,99CB 為 CRC 校驗值。可以看出,當寫 1 個寄存器數據時,從機響應的數據幀和主機發送的數據幀完成一致。
例二:寫多個寄存器。向 01 地址設備 0x0105、0x0106、0x0107 地址保持寄存器,寫入 3 個寄存器數據:0x1102、0x0304、0x0566。
主機發送:01 10 01 05 00 03 06 11 02 03 04 05 66 4a 12
從機回復:01 10 01 05 00 03 91 f5
同理,01 從機地址,10 功能碼表示寫多個保持寄存器,0105 表示起始地址,0003 表示寫 3 個寄存器,06 表示數據量為 6 個字節,1102/0304/0566 分別表示寫入 3 個寄存器的數值,4a12 表示 CRC 校驗數值。
可以看出,寫多個寄存器時使用 10 功能碼,從機回復數據也比較精簡。
例三:讀單個寄存器。讀 01 地址設備 0x0105 保持寄存器數據。
主機發送:01 03 01 05 00 01 95 f7
從機回復:01 03 02 56 78 87 c6
主機發送數據中,03 表示讀多個寄存器,0105 表示起始地址,0001 表示讀 1 個寄存器。
從機回復值中,02 表示 2 個字節,56 78 表示寄存器的數據。
例四:讀多個寄存器。讀 01 地址設備 0x0105、0x0106、0x0107 地址保持寄存器,共 3 個寄存器數據。
主機發送:01 03 01 05 00 03 14 36
從機回復:01 03 06 11 22 33 44 55 66 2a 18
03 表示讀多個寄存器,0105 表示起始地址,0003 表示讀 3 個寄存器。
06 表示 6 個字節,11 22 33 44 55 66 表示寄存器的數據。
4.6.2.3 Modbus-TCP
Modbus-TCP 基于以下種報文類型:
MODBUS 請求:客戶機在網絡上發送用來啟動事務處理的報文
MODBUS 證實:在客戶端接收的響應信息
MODBUS 指示:服務端接收的請求報文
MODBUS 響應:服務器發送的響應信息
報文頭的數據字段代表其用途。首先,它包含一個事務處理標識符。這有助于網絡允許同時發生多個未處理的請求。也就是說,主設備可以發送請求 1、2 和 3。在稍后的時間點,從設備能以 2、1、3 的順序進行響應,并且主設備可以將請求匹配到響應并準確解析數據。這對于以太網網絡來說很有用。
協議標識符通常為零,但您可以使用它來擴展協議的行為。協議使用長度字段來描述數據包其余部分的長度。此元素的位置也表明了這個報文頭格式在可靠網絡層上的依賴關系。由于 TCP 數據包具有內置的錯誤檢查功能,并可確保數據一致性和傳遞,因此數據包長度可位于報文頭的任何位置。在可靠性較差的網絡上(比如串行網絡),數據包可能會丟失,其影響是即使應用程序讀取的數據流包含有效的事務處理和協議信息,長度信息的損壞也會使報文頭無效。TCP 為這種情況提供了適當的保護。
TCP/IP 設備通常不使用單元 ID。但是,Modbus 是一種常見的協議,因此通常會開發許多網關來將 Modbus 協議轉換為其他協議。在最初的預期應用中,Modbus TCP/IP 轉串行網關用于連接新的TCP/IP網絡與舊的串行網絡。在這種環境中,單元 ID用于確定 PDU 實際對應的從設備的地址。
最后,ADU 還包含一個 PDU。對于標準協議,PDU 的長度仍限制為 253 字節。
Modbus 協議中主機可以以兩種模式對從機設備發出請求:單播和廣播。
4.6.2.3.1 單播模式
在單播模式下,從機地址必須唯一,地址范圍 1-247。主機以特定地址訪問指定的某個從機,發出一個請求數據幀,這個數據幀功能可以是讀取或寫入數據,從機接收到并處理完成后,會回報一個應答數據幀,以表示讀取或寫入成功。
4.6.2.3.2 廣播模式
在廣播模式下,主機向所有的從機發出請求數據幀,所有的從機都會處理這條命令,對于廣播請求,所有的從機無需做出應答操作。一般地址 0 表示廣播地址。
五 Modbus組件的使用
1 Gitee鏈接地址
組件位于amaziot_bloom_os_sdklibrariesamxtuam_modbus.c
第三方組件位于amaziot_bloom_os_sdklibrariesthird_partyagile_modbus-1.1.3,可以在github上查找相關api文檔。
Gitee源碼地址:https://gitee.com/ning./hongdou
Github源碼地址:https://github.com/ayumid/hongdou
2 應用層組件功能介紹
提供Modbus實例。實現輪詢。
使用該組件,必須同時使用AT組件,文件組件,TCP組件,掉線組件,掉線重連組件,心跳組件,JSON組件,Modbus組件。
3 代碼講解
1 dtu_modbus_task_init
初始化modbus任務
void dtu_modbus_task_init(void) { OSA_STATUS status = 0; /*creat message*/ status = OSAMsgQCreate(&dtu_modbus_msgq, "dtu_modbus_msgq", DTU_MODBUS_TASK_MSGQ_MSG_SIZE, DTU_MODBUS_TASK_MSGQ_QUEUE_SIZE, OS_FIFO); ASSERT(status == OS_SUCCESS); status = OSATaskCreate(&dtu_modbus_msgq_task_ref, dtu_modbus_task_stack, DTU_MODBUS_TASK_STACK_SIZE, 161, "modbus_task", dtu_modbus_task, NULL); ASSERT(status == OS_SUCCESS); }
2 dtu_modbus_task
modbus主任務,接收發送Modbus數據
static void dtu_modbus_task(void *ptr) { OSA_STATUS status = 0; int ret = 0; int i = 0; // int id = 0; int send_len = 0; DTU_MSG_UART_DATA_PARAM_T uart_data = {0}; uint8_t ctx_send_buf[AGILE_MODBUS_MAX_ADU_LENGTH]; uint8_t ctx_read_buf[1]; // uint8_t send[100] = {0}; // uint8_t recv[100] = {0}; // uint8_t* temp = NULL; DTU_FILE_PARAM_T* dtu_file_ctx = NULL; dtu_file_ctx = dtu_get_file_ctx(); agile_modbus_rtu_t ctx_dtu = {0}; agile_modbus_t *ctx = &ctx_dtu._ctx; agile_modbus_rtu_init(&ctx_dtu, ctx_send_buf, sizeof(ctx_send_buf), ctx_read_buf, sizeof(ctx_read_buf)); dtu_modbus_interval_timer_init(); st_dtu_md.state = DTU_MODBUS_POOLLING_STATE; if(DTU_MODBUS_TYPE_ENABLE == dtu_file_ctx->modbus.config.type) { dtu_modbus_interval_timer_start(); } //#define AGILE_MODBUS_FC_READ_COILS 0x01 //#define AGILE_MODBUS_FC_READ_DISCRETE_INPUTS 0x02 //#define AGILE_MODBUS_FC_READ_HOLDING_REGISTERS 0x03 //#define AGILE_MODBUS_FC_READ_INPUT_REGISTERS 0x04 //#define AGILE_MODBUS_FC_WRITE_SINGLE_COIL 0x05 //#define AGILE_MODBUS_FC_WRITE_SINGLE_REGISTER 0x06 //#define AGILE_MODBUS_FC_READ_EXCEPTION_STATUS 0x07 //#define AGILE_MODBUS_FC_WRITE_MULTIPLE_COILS 0x0F //#define AGILE_MODBUS_FC_WRITE_MULTIPLE_REGISTERS 0x10 //#define AGILE_MODBUS_FC_REPORT_SLAVE_ID 0x11 //#define AGILE_MODBUS_FC_MASK_WRITE_REGISTER 0x16 //#define AGILE_MODBUS_FC_WRITE_AND_READ_REGISTERS 0x17 while(1) { //阻塞1s等待從機回復的數據 status = OSAMsgQRecv(dtu_modbus_msgq, (void *)&uart_data, DTU_MODBUS_TASK_MSGQ_MSG_SIZE, OSA_SUSPEND); if(status == OS_SUCCESS) { if(DTU_MODBUS_TIMER_INTERVAL_MSG == uart_data.id) { // uprintf("%s[%d] timer msgrn", __FUNCTION__, __LINE__); if(DTU_MODBUS_POOLLING_STATE == st_dtu_md.state) { //for循環查詢列表中哪些指令激活,按照激活指令參數配置 指令 for(i = st_dtu_md.id; i < DTU_MODBUS_CMD_NUM; i++) { //當前列表第i指令被激活 if(DTU_MODBUS_ACTIVE == dtu_file_ctx-?>modbus.cmd[i].active) { //設置從機地址 agile_modbus_set_slave(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].slave_addr); uprintf("%s[%d] slave addr: %d id: %d cmd: 0x%02Xn", __FUNCTION__, __LINE__, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].slave_addr, st_dtu_md.id + 1, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].fn); } else { // uprintf("%s[%d] none cmd continue i:%d id: %dn", __FUNCTION__, __LINE__, i + 1, st_dtu_md.id); st_dtu_md.id = i + 1; continue; } //根據指令01 來組包 if(dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].fn == AGILE_MODBUS_FC_READ_COILS) { //組包數據 send_len = agile_modbus_serialize_read_bits(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_addr, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_n_d); } //根據指令02 來組包 else if(dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].fn == AGILE_MODBUS_FC_READ_DISCRETE_INPUTS) { //組包數據 send_len = agile_modbus_serialize_read_input_bits(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_addr, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_n_d); } //根據指令03 來組包 else if(dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].fn == AGILE_MODBUS_FC_READ_HOLDING_REGISTERS) { //組包數據 send_len = agile_modbus_serialize_read_registers(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_addr, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_n_d); } //根據指令04 來組包 else if(dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].fn == AGILE_MODBUS_FC_READ_INPUT_REGISTERS) { //組包數據 send_len = agile_modbus_serialize_read_input_registers(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_addr, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_n_d); } //根據指令05 來組包 else if(dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].fn == AGILE_MODBUS_FC_WRITE_SINGLE_COIL) { //組包數據 send_len = agile_modbus_serialize_write_bit(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_addr, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_n_d); } //根據指令06 來組包 else if(dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].fn == AGILE_MODBUS_FC_WRITE_SINGLE_REGISTER) { //組包數據 send_len = agile_modbus_serialize_write_register(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_addr, dtu_file_ctx->modbus.cmd[i].reg_n_d); } // uprintf("%s[%d] find cmdrn", __FUNCTION__, __LINE__); //當前激活id,跳出這次循環 break; } st_dtu_md.id++; // uprintf("%s[%d] sendbuf len: %d mdid: %drn", __FUNCTION__, __LINE__, send_len, st_dtu_md.id); if(st_dtu_md.id > DTU_MODBUS_CMD_NUM) { st_dtu_md.id = 0; st_dtu_md.state = DTU_MODBUS_POOLLING_WN_STATE; uprintf("%s[%d] poolling end", __FUNCTION__, __LINE__); //停止modbus驅動定時器 // dtu_modbus_interval_timer_stop(); //輪訓完畢后,重新開始之前等待時間 // dtu_sleep(dtu_file_ctx->modbus.config.delay); //開始modbus驅動定時器 // dtu_modbus_interval_timer_start(); } else { // uprintf("%s[%d] send md hexrn", __FUNCTION__, __LINE__); // int j = 0; // for(j = 0; j < send_len; j++) // { // uprintf("reg data[%d]: %Xrn", j, ctx-?>send_buf[j]); // } //發送數據到串口 UART_SEND_DATA(ctx->send_buf, send_len); } } else if(DTU_MODBUS_POOLLING_WN_STATE == st_dtu_md.state) { //for循環查詢列表中哪些指令激活,按照激活指令參數配置 指令 for(i = st_dtu_md.id; i < DTU_MODBUS_CMD_WN_NUM; i++) { //當前列表第i指令被激活 if(DTU_MODBUS_ACTIVE == dtu_file_ctx-?>modbus.cmd_wn[i].active) { //設置從機地址 agile_modbus_set_slave(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].slave_addr); uprintf("%s[%d] slave addr: %d id: %d cmd: 0x%02X", __FUNCTION__, __LINE__, dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].slave_addr, st_dtu_md.id + 1, dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].fn); } else { // uprintf("%s[%d] none cmd continue i:%d id: %dn", __FUNCTION__, __LINE__, i + 1, st_dtu_md.id); st_dtu_md.id = i + 1; continue; } //根據指令0F 來組包 // if(dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].fn == AGILE_MODBUS_FC_WRITE_MULTIPLE_COILS) // { // uprintf("cmd 0x10 regnum: %drn", dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_n_d); //組包數據 // send_len = agile_modbus_serialize_write_registers(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_addr, dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_n, (UINT16*)&dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_data); // int j = 0; // for(j = 0; j < dtu_file_ctx-?>modbus.cmd_wn[i].reg_n_d; j++) // { // uprintf("reg data[%d]: %Xrn", j, dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_data[j]); // } // } //根據指令10 來組包 if(dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].fn == AGILE_MODBUS_FC_WRITE_MULTIPLE_REGISTERS) { // uprintf("cmd 0x10 regnum: %drn", dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_n_d); //組包數據 send_len = agile_modbus_serialize_write_registers(ctx, dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_addr, dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_n, (UINT16*)&dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_data); // int j = 0; // for(j = 0; j < dtu_file_ctx-?>modbus.cmd_wn[i].reg_n_d; j++) // { // uprintf("reg data[%d]: %Xrn", j, dtu_file_ctx->modbus.cmd_wn[i].reg_data[j]); // } } // uprintf("%s[%d] find cmdrn", __FUNCTION__, __LINE__); //當前激活id,跳出這次循環 break; } st_dtu_md.id++; // uprintf("%s[%d] sendbuf len: %d mdid: %drn", __FUNCTION__, __LINE__, send_len, st_dtu_md.id); if(st_dtu_md.id > DTU_MODBUS_CMD_WN_NUM) { st_dtu_md.id = 0; st_dtu_md.state = DTU_MODBUS_POOLLING_STATE; uprintf("%s[%d] wn poolling end", __FUNCTION__, __LINE__); //停止modbus驅動定時器 dtu_modbus_interval_timer_stop(); //輪訓完畢后,重新開始之前等待時間 dtu_sleep(dtu_file_ctx->modbus.config.delay); //開始modbus驅動定時器 dtu_modbus_interval_timer_start(); } else { // uprintf("%s[%d] send md hexrn", __FUNCTION__, __LINE__); // int j = 0; // for(j = 0; j < send_len; j++) // { // uprintf("reg data[%d]: %Xrn", j, ctx-?>send_buf[j]); // } //發送數據到串口 UART_SEND_DATA(ctx->send_buf, send_len); } } } else if(DTU_MODBUS_DATA_MSG == uart_data.id && NULL != uart_data.UArgs) { // uprintf("%s[%d] modbus res", __FUNCTION__, __LINE__); // // UINT8* p = uart_data.UArgs; // for (i = 0; i < uart_data.len; i++) // { // uprintf("0x%02X" , p[i]); // } //如果是modbus數據,判斷目前是modbus rtu上報模式,modbus tcp上報模式,還是json上報格式 if(DTU_MODBUS_RESPONSE_JSON_TYPE == dtu_file_ctx-?>modbus.config.res_type) { uprintf("modbus json res"); dtu_modbus_json_modbus_res(uart_data.UArgs, uart_data.len); } // else if(DTU_MODBUS_RESPONSE_TCP_TYPE == dtu_file_ctx->modbus.config.res_type) // { // //判斷是否是modbus一幀數據 // ret = dtu_modbus_protocol_check(uart_data.UArgs, uart_data.len); // if(DTU_MODBUS_PROTOCOL_SUCCESS == ret) // { // uprintf("modbus tcp res"); // } // } else { uprintf("modbus rtu res"); //modbus rtu幀,直接發 #ifdef DTU_BASED_ON_TCP dtu_socket_write(uart_data.UArgs, uart_data.len); #endif /* ifdef DTU_BASED_ON_TCP.2023-10-31 12:01:18 by: zhaoning */ #ifdef DTU_BASED_ON_MQTT dtu_mqtt_send(uart_data.UArgs, uart_data.len); #endif /* ifdef DTU_BASED_ON_MQTT.2023-10-31 12:01:28 by: zhaoning */ } //釋放數據內存 free(uart_data.UArgs); //置空 uart_data.UArgs = NULL; } } } }
3 dtu_modbus_interval_timer_init
初始化指令間隔定時器,Modbus輪詢過程中每個指令之間的間隔時間
static void dtu_modbus_interval_timer_init(void) { OSA_STATUS status = 0; //初始化指令間隔定時器 status = OSATimerCreate(&st_dtu_md.md_timer_ref); ASSERT(status == OS_SUCCESS); }
4 dtu_modbus_interval_timer_start
開始指令間隔定時器
void dtu_modbus_interval_timer_start(void) { DTU_FILE_PARAM_T* dtu_file_ctx = NULL; dtu_file_ctx = dtu_get_file_ctx(); OSATimerStart(st_dtu_md.md_timer_ref, dtu_file_ctx->modbus.config.interval * 200, dtu_file_ctx->modbus.config.interval * 200 , dtu_modbus_interval_timer_callback, 0); }
4 Demo實戰
4.1 創建一個Demo
復制20.9_di_xtu示例工程,到同一個文件夾下,修改文件名為20.12_json_xtu,如圖:
4.2 修改makefile
增加文件組件所在目錄頭文件路徑,和源文件路徑,以及一些宏定義,如圖:
-D是makefile中定義宏定義必要的前綴,可以搜索相關makefile學習文章學習相關知識。
DTU_BASED_ON_TCP 表示當前是TCP模式,當前組件使用需要am.h中包含一些對應。
DTU_TYPE_5X6 表示使用SOM板貼片5x6卡,可以使用其它卡,修改為對應宏定義就可以。
DTU_UART_115200_BAUD 表示使用115200波特率
DTU_TYPE_JSON_INCLUDE 表示把JSON功能包含進來
4.3 增加頭文件
使用代碼編輯器,將新建的工程文件加入代碼編輯器中,打開main.c,修改main.c,加入am.h頭文件,如圖:
4.4 修改代碼
示例使用的是板載5x6卡,用戶的硬件可能是使用外置卡,或者是三合一全網通卡,因為硬件上三種卡使用的模組SIM卡接口不一樣(外置卡SIM1,5x6卡和三合一卡SIM2),所以,需要通過一個全局變量來制定SIM卡硬件接口。
extern外部變量SDK_INIT_SIM_SELECT_VALUE,這里判斷了是否使用外置卡,這個宏定義在Makefile里面定義。
在Phase1Inits_enter中,宏定義判斷是否要包含對SDK_INIT_SIM_SELECT_VALUE變量的修改。
在Phase2Inits_exit 調用文件組件提供的對外API,如圖:
4.5 編譯
在SDK根目錄打開命令行,輸入命令.build.bat -l .amaziot_bloom_os_sdksamplelibraries20.14_modbus_xtu
PS F:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08 λ .build.bat -l .amaziot_bloom_os_sdksamplelibraries20.14_modbus_xtu 子目錄或文件 outbin 已經存在。 子目錄或文件 buildcJSON 已經存在。 子目錄或文件 buildobj 已經存在。 gnumake: Entering directory `F:/3.asr-b/cat.1-asr1606/1.software/BLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08/amaziot_bloom_os_sdk/sample/libraries/20.14_modbus_xtu' armcc.exe -c --cpu Cortex-R4 --no_unaligned_access -g -O2 --apcs /inter --diag_suppress 2084,1,2,177,188,223,550,1296,2795,6319,9931,9933 --diag_error=warning --gnu --thumb --loose_implicit_cast -DDATA_COLLECTOR_IMPL -DISPT_OVER_SSP -DDIAG_SSP_DOUBLE_BUFFER_USE_DYNAMIC_ALLOCATION -DENV_XSCALE -DL1_DCXO_ENABLED -DLTE_HIGH_MOBILITY_OPTIMIZATION -DRUN_XIP_MODE -DCRANE_Z2 -DCA_LONG_IPC_MSG -DNEZHA3 -DNEZHA3_1826 -DUPGRADE_PLMS -DUPGRADE_PLMS_SR -DLTE_GSMMULTIBCCH -DGPLC_LTE_RSSI_SCAN -DL1V_NEW_RSSI -DUPGRADE_PLMS_3G -DUPGRADE_PLMS_L1 -DUPGRADE_FG_PLMS -DFG_PLMS_URR -DUPGRADE_L1A_FG_PLMS -DUPGRADE_PLMS_STAGE_2 -DUPGRADE_MBCCH -DMULTI_BCCH_READY_IND -DURR_MRAT_ICS_SEARCH -DUPGRADE_ICS -DMRAT_NAS -DUPGRADE_PLMS_SEARCH_API -DICS_MBCCH -DICS_MBCCH_2G_RSSI -DDIAG_NEWPP -DPHS_SW_DEMO -DPHS_SW_DEMO_TTC -DPHS_SW_DEMO_TTC_PM -DFULL_SYSTEM -D_DDR_INIT_ -D_TAVOR_HARBELL_ -DUPGRADE_ARBEL_PLATFORM -D_TAVOR_B0_SILICON_ -DTDL1C_SPY_ENABLE -DDLM_TAVOR -DTAVOR -DFLAVOR_DUALCORE -DDEBUG_D2_MOR_REG_RESEREVED_ENABLE -D_DIAG_USE_COMMSTACK_ -D_TAVOR_DIAG_ -DPM_DEBUG_MODE_ENABLED -DPM_D2FULL_MODE -DPM_EXT_DBG_INT_ARR -DFEATURE_WB_AMR_PS -DMACRO_FOR_LWG -DHL_LWG -DOPTIMIZE_FOR_2G_BCCH -DPLAT_TEST -D_FDI_USE_OSA_ -DPLAT_USE_THREADX -DLWIP_IPNETBUF_SUPPORT -DCRANE_MCU_DONGLE -DAT_OVER_UART -DPHS_SW_DEMO_TTC_PM -DUPGRADE_LTE_ONLY -DEXT_AT_MODEM_SUPPORT -DLTEONLY_THIN_SINGLE_SIM -DLFS_FILE_SYS -DLFS_FILE_SYS_V2 -DPSM_ENABLE -DNO_PAHO_MQTT -DNO_XML -DNO_LWM2M -DREMOVE_MBEDTLS -DNO_AT_NET -DCRANE_SD_NOT_SUPPORT -DNTP -DYMODEM_EEH_DUMP -DENABLE_DM_LTEONLY -DLTEONLY_THIN -DNO_EXTEND_MY_Q_AT -DNOT_SUPPORT_HTTPS -DNOT_SUPPORT_PM813 -DCRANEL_4MRAM -DREMOVE_PB -DUART_NEW_VERSION -DREMOVE_MEP -DREMOVE_SMS -DREMOVE_ENVSIM -DAPN_INCODE -DLTEONLY_THIN_SINGLE_SIM_2MFLASH -DASR160X_OPENCPU_FEATURE -DENABLE_UART3_FEATRUE -DENABLE_UART4_FEATRUE -DYUGE_MBEDTLS_3_2_1 -DENABLE_MAC_TX_DATA_LOGGING -DDISABLE_NVRAM_ACCESS -DINTEL_UPGRADE_EE_HANDLER_SUPPORT -DLTE_W_PS -DL1_DUAL_MODE -DUPGRADE_HERMON_DUAL -DINTEL_UPGRADE_DUAL_RAT -DINTEL_UPGRADE_GPRS_CIPHER_FLUSH -DUPGRADE_ENHANCED_QUAD_BAND -DINTEL_2CHIP_PLAT -DI_2CHIP_PLAT -DUPGRDE_TAVOR_COMMUNICATION -DRUN_WIRELESS_MODEM -DFLAVOR_DDR12MB_GB1MB5 -DFEATURE_SHMEM -DACIPC_ENABLE_NEW_CALLBACK_MECHANISM -DRELIABLE_DATA -DMAP_NSS -DTV_FNAME=""SW_PLATFORM=PMD2NONE PHS_SW_DEMO PHS_SW_DEMO_PM SRCNUCLEUS FULL_SYSTEM NOACRTC PDFLT PLAT_TEST PV2 DIAGOSHMEM NVM WITHL1V"" -DTV_FDESC=""SW_DESCRIPTION="" -DENABLE_ACIPC -D_DATAOMSL_ENABLED_ -DUSB_CABLE_DETECTION_VIA_PMIC -DMIPS_TEST -DMIPS_TEST_RAM -DFLAVOR_DIET_RAM -DNVM_INCLUDE -DMSL_INCLUDE -DMSL_POOL_MEM -DNO_AUDIO -DOSA_QUEUE_NAMES -D_DIAG_DISABLE_USB_ -DOSA_NUCLEUS -DOSA_USED -DPM_D2NONE_MODE -DCRANE_SOC_TEMPERATURE_SENSOR -DL1_SW_UPDATE_FOR_DIGRF -DPHS_L1_SW_UPDATE_R7 -DUPGRADE_LTE -DFRBD_CALIB_NVM -DFRBD_AGC_CALIB -DFRBD_FDT_CALIB -DHSPA_MPR -DCAPT_PARAMS_OPTIMIZE -DL1_WB_R99_ONLY -DL1V_WB_R99_ONLY -DINTERGRATED_RF_SUPPORT -DL1_RX_DIV_SUPPORT -DENABLE_OOS_HANDLING -DTAVOR_D2_WB_L1_SUPPORT -DL1_DDR_HIGH_FREQ -DUPGRADE_DIGRF3G_SUPPORT -DW_PS_PLUS_G_PAGING -D"NO_APLP=0" -DINTEL_UPGRADE_UNIFIED_VOICE_TASK -DINTEL_UPGRADE_R99 -DAPLP_SPY_ENABLE -D__TARGET_FEATURE_DOUBLEWORD -DWHOLE_UMTS_STACK -DUSE_TTPCOM_CSR_BLUETOOTH_AUDIO_GAIN_CONTROL -DL1_UPGRADE_R5 -DUPGRADE_EDGE -DUPGRADE_R4_FS1 -DINTEL_UPGRADE_GSM_CRL_IF -DUPGRADE_EGPRS_M -DINTEL_UPGRADE_EGPRS_M -DINTEL_UPGRADE_RF_PARAMS_IN_CF_TDS -DINTEL_UPGRADE_2SAMPLES_PER_SYMBOL -D"GPRS_MULTISLOT_CLASS=12" -D"EGPRS_MULTISLOT_CLASS=12" -DMARVELL_UPGRADE_BSIC_REDESIGN -DMSL_INCLUDE -DINTEL_HERMON_SAC -DCRANE_CUST_BUILD -DL1_SW_UPDATE_FOR_DIGRF -DFLAVOR_COM -DSILICON_PV2 -DSILICON_SEAGULL -DSILICON_TTC_CORE_SEAGULL -DPCAC_INCLUDE -Otime -DBUILD_DATE=""11 22 2023"" -DBUILD_TIME=""11:19:00"" -Iatcmdsinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhoptelephonyyugeinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalUARTinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalcoreinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalPMUinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalGPIOinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xosposixinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xdiagdiag_logicsrc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xcswSysCfginc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xcswplatforminc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xenvwin32inc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xcswBSPinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xcswplatformdev_platbuild -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xososainc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xosthreadxinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xosnu_xscaleinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcacpsminc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcachttpclientsrc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xdiagdiag_logicinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhoptimerinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhopintcinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xcswPMinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhoppminc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilTickManagerinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhopBSPinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhoptelephonyatcmdsrvinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhoptelephonyatparserinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhoptelephonysdkinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcachttpclientinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcacciinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcaclwipv4v6srcinclude -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcaclwipv4v6srcincludearch -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcaclwipv4v6srcincludeipv4 -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcaclwipv4v6srcincludeipv6 -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcaclwipv4v6srcincludelwip -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcaclwipv4v6srcincludenetif -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhopmmi_matinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xtavorArbelinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xtavorenvinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhoptelephonymodeminc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcacdusterinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcacfotainc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalI2Cinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalACIPCinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilfatsysflash -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilFDIsrcINCLUDE -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalMMUinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilFDIsrcFDI_ADD -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilFDIsrcFM_INC -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilfatsysfshdr -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutillittlefsinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcacttsinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcacdialinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilcsw_memoryinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhoputilitiesinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhopcommpminc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilnvminc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilEEhandlerinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilEEhandlersrc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhopRTCinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhoptelephonyci_clientinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalBT_deviceinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalUARTinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhopmrdinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhopdmainc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilsoftutilinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhalSPIinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcacwebsocketinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcacatnet_srvinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xsoftutilfotacomminc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xaud_swAudioinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xaud_swACM_COMMinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xaud_swaudio_stubsrc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhopaaminc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xaud_swAudioHALinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xhaldbgshellinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08includeasr160xpcacopencpuinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08amaziot_bloom_os_sdkutils -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08CSDK_CODEcJSONinc -IF:/3.asr-b/cat.1-asr1606/1.software/BLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08/amaziot_bloom_os_sdk/sample/libraries/20.14_modbus_xtuaminc -IF:/3.asr-b/cat.1-asr1606/1.software/BLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08/amaziot_bloom_os_sdk/sample/libraries/20.14_modbus_xtuatcmdsinc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08/amaziot_bloom_os_sdk/librariesamxtu -DDTU_BASED_ON_TCP -DDTU_TYPE_5X6 -DDTU_UART_115200_BAUD -DDTU_TYPE_MODBUS_INCLUDE -DDTU_TYPE_JSON_INCLUDE -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08/amaziot_bloom_os_sdk/libraries/third_party/agile_modbus-1.1.3inc -IF:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08/amaziot_bloom_os_sdk/libraries/third_party/agile_modbus-1.1.3util -o buildobj/ext_at_cmds.o F:/3.asr-b/cat.1-asr1606/1.software/BLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08/amaziot_bloom_os_sdk/sample/libraries/20.14_modbus_xtu/atcmds/src/ext_at_cmds.c armlink.exe buildobj/main.o buildobj/ext_at_cmds.o buildobj/ext_at_controller.o buildobj/am_file.o buildobj/am_at.o buildobj/am_trans.o buildobj/am_socket.o buildobj/am_hb.o buildobj/am_net.o buildobj/am_json.o buildobj/am_modbus.o buildobj/utils_string.o buildobj/agile_modbus_slave_util.o buildobj/agile_modbus.o buildobj/agile_modbus_rtu.o buildobj/agile_modbus_tcp.o buildCSDK_CODE.lib -o F:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08outbinArbel_PMD2NONE_40M.axf --via F:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08prebuilt_1606lArbel_PMD2NONE_targ_objliblist.txt --elf --scatter F:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08prebuilt_1606lCrane_DS_4M_Ram_2M_Flash_XIP_CIPSRAM_Common_SingleSIM.sct --predefine="-DLTEONLY_THIN_SINGLE_SIM" --map --symbols --info sizes,totals --list F:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08outbinArbel_PMD2NONE_40M.map --keep init.o(Header) --keep init.o(Vectors) --diag_suppress 6312,6314,6319,6329 --feedback F:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08outfeedbackLinkOptLteonlyThin_SingleSim_NoSMS.txt F:3.asr-bcat.1-asr16061.softwareBLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08toolsbuildimage_1606l.bat SDK_PROD_TYPE : [DM] SDK_CUST_SKU : [THIN_SINGLE_SIM_NO_SMS] SDK_PS_MODE : [LTEONLY] SDK_CHIP_VER : [Z2A0] SDK_OS_TYPE : [TX] Platform Convertion Tools v4.01 with PS option extension Convertion done! |INPUT |outbincp_1606L.bin |MARK |NAME |EXEADDR .LOADADDR.LENGTH .CPZLADDR|COMPRESS STASTIC | |--------|--------|--------.--------.--------.--------|------------------------------| |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_1|DDR_RW_ |7e11c000.8006b8a4.0000d290.8006c000|0000d290->00003000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_2|PS_NCAH |7e388000.80078b34.00001300.8006f000|00001300->00001000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_3|ITCM |7e3dac00.80079e34.0000f51c.80070000|0000f51c->0000a000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_4|CODE_PS |7e1ad000.80089350.0002fcdc.8007a000|0002fcdc->0001e000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_5|CODEPSB |7e1df000.800b902c.000339bc.80098000|000339bc->0001b000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_6|CODEPSC |7e216000.800ec9e8.000323ec.800b3000|000323ec->0001b000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_7|CODEPSD |7e24c000.8011edd4.00028d88.800ce000|00028d88->0001a000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_8|CODEPSE |7e27a000.80147b5c.0002e310.800e8000|0002e310->0001a000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_9|CODEPSF |7e2ac000.80175e6c.0001c948.80102000|0001c948->00011000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_A|CODE_PL |7e2cd000.801927b4.0002f914.80113000|0002f914->0001e000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_B|CODEPLB |7e2fd000.801c20c8.00038d38.80131000|00038d38->00021000 |This Is LteOnly 4M| |RW_CPZ_C|CODEPLC |7e337000.801fae00.000268d4.80152000|000268d4->00012000 |--------|--------|--------.--------.--------.--------|------------------------------| | | 0x0020a6d4 -> 0x0014d000| | | 2.041(MB) -> 1.301(MB)| |------------------------------------------------------------------------------------| cp_1606L.axf cp_1606L.bin cp_1606L.map gnumake: Leaving directory `F:/3.asr-b/cat.1-asr1606/1.software/BLOOM_OS_1606_OPENCPU_1191_A08/amaziot_bloom_os_sdk/sample/libraries/20.14_modbus_xtu' "copy NEZHAC_CP_CNR_MIFI_TX.bin to ./ " 已復制 1 個文件。
4.6 生成固件
參考入門中開發工具,生成工具。
4.7 查看現象
固件下載到模組后,配置服務器地址,配置Modubs指令,之后用Modbus客戶端來模擬查看
[11-22 11:46:54:993] [11-22 11:46:54:993]OK [11-22 11:46:56:212] [11-22 11:46:56:212]AT+TRANSIP="TCP","101.200.35.208",8866 [11-22 11:46:56:212] [11-22 11:46:56:212]OK [11-22 11:46:58:042] [11-22 11:46:58:042]CONNECT OK [11-22 11:46:59:123] [11-22 11:46:59:123]AT+MBADD=1,1,1,1,0,10 [11-22 11:46:59:123] [11-22 11:46:59:123]OK [11-22 11:46:59:515] [11-22 11:46:59:515]AT+MBADD=2,1,1,2,0,10 [11-22 11:46:59:515] [11-22 11:46:59:515]OK [11-22 11:47:00:287] [11-22 11:47:00:287]AT+MBADD=3,1,1,3,0,10 [11-22 11:47:00:287] [11-22 11:47:00:287]OK [11-22 11:47:00:709] [11-22 11:47:00:709]AT+MBADD=20,1,1,4,0,10 [11-22 11:47:00:709] [11-22 11:47:00:709]OK [11-22 11:47:01:172] [11-22 11:47:01:172]AT+MBADD=49,1,1,5,0,10 [11-22 11:47:01:172] [11-22 11:47:01:172]OK [11-22 11:47:01:669] [11-22 11:47:01:669]AT+MBADD=50,1,1,6,0,6666 [11-22 11:47:01:669] [11-22 11:47:01:669]OK [11-22 11:47:02:336] [11-22 11:47:02:336]AT+MBADDWN=1,1,1,16,0,5,"16B352A9F615D7D3FE198" [11-22 11:47:02:336] [11-22 11:47:02:336]OK [11-22 11:47:02:937] [11-22 11:47:02:937]AT+MBCFG=1,1,3,6 [11-22 11:47:02:937] [11-22 11:47:02:937]OK
5 總結
根據實驗現象,用戶需要實現自己的AT指令,只需要參考組件中的例子,按照自己需求修改,
本文章源自奇跡物聯開源的物聯網應用知識庫Cellular IoT Wiki,更多技術干貨歡迎關注收藏Wiki:Cellular IoT Wiki 知識庫(https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf)
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在我們長期投身于蜂窩物聯網 ODM/OEM 解決方案的實踐過程中,一直被物聯網技術碎片化與產業資源碎片化的問題所困擾。從產品定義、芯片選型,到軟硬件研發和測試,物聯網技術的碎片化以及產業資源的碎片化,始終對團隊的產品開發交付質量和效率形成制約。為了減少因物聯網碎片化而帶來的重復開發工作,我們著手對物聯網開發中高頻應用的技術知識進行沉淀管理,并基于 Bloom OS 搭建了不同平臺的 RTOS 應用生態。后來我們發現,很多物聯網產品開發團隊都面臨著相似的困擾,于是,我們決定向全體物聯網行業開發者開放奇跡物聯內部沉淀的應用技術知識庫 Wiki,期望能為更多物聯網產品開發者減輕一些重復造輪子的負擔。
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奇跡物聯的業務服務范圍:基于自研的NB-IoT、Cat1、Cat4等物聯網模組,為客戶物聯網ODM/OEM解決方案服務。我們的研發技術中心在石家莊,PCBA生產基地分布在深圳、石家莊、北京三個工廠,滿足不同區域&不同量產規模&不同產品開發階段的生產制造任務。跟傳統PCBA工廠最大的區別是我們只服務物聯網行業客戶。
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