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第1章 初识Modbus 1

1.1 背景 2

1.2 模型 4

1.3 协议版本 4

1.4 通信设备 6

1.5 事务处理 6

1.6 专业术语 9

第2章 Modbus开发环境 11

2.1 虚拟串口软件 12

2.1.1 什么是虚拟串口软件 12

2.1.2 使用方法 13

2.2 Modbus Poll的使用 16

2.2.1 简介 16

2.2.2 功能 17

2.2.3 使用方法 18

2.3 Modbus Slave的使用 21

2.3.1 简介 21

2.3.2 功能 22

2.3.3 使用方法 23

2.4 Modbus Poll-Slave互联互通 24

2.5 Visual Studio 2015的安装 28

第3章 Modbus协议的相关知识 31

3.1 协议概要 32

3.2 Modbus寄存器 34

3.2.1 寄存器种类说明 34

3.2.2 寄存器地址分配 35

3.3 Modbus串行消息帧格式 35

3.3.1 ASCII消息帧格式 36

3.3.2 RTU消息帧格式 36

3.3.3 地址域 38

3.3.4 功能码域 39

3.3.5 数据域 39

3.4 Modbus差错校验 39

3.4.1 LRC校验 40

3.4.2 CRC校验 42

3.5 字节序和大小端 49

3.5.1 来历 49

3.5.2 为什么会有大小端 50

3.5.3 什么是“大端”和“小端” 51

3.6 Modbus TCP消息帧格式 53

3.6.1 协议描述 53

3.6.2 查询与响应报文例 56

第4章 Modbus功能码详解 59

4.1 功能码概要 60

4.2 01（0×01）读取线圈／离散量输出状态 61

4.2.1 功能说明 61

4.2.2 查询报文 61

4.2.3 响应报文 62

4.2.4 借助工具软件观察和理解 63

4.3 02（0×02）读取离散量输入值 72

4.3.1 功能说明 72

4.3.2 查询报文 72

4.3.3 响应报文 73

4.4 03（0×03）读取保持寄存器值 74

4.4.1 功能说明 74

4.4.2 查询报文 74

4.4.3 响应报文 75

4.5 04（0×04）读取输入寄存器值 76

4.5.1 功能说明 76

4.5.2 查询报文 76

4.5.3 响应报文 77

4.6 05（0×05）写单个线圈或单个离散输出 78

4.6.1 功能说明 78

4.6.2 查询报文 79

4.6.3 响应报文 79

4.7 06（0×06）写单个保持寄存器 80

4.7.1 功能说明 80

4.7.2 查询报文 80

4.7.3 响应报文 81

4.8 08（0×08）诊断功能 82

4.8.1 功能说明 82

4.8.2 查询报文 82

4.8.3 响应报文 83

4.8.4 诊断子功能码 84

4.9 11（0×0B）获取通信事件计数器 87

4.9.1 功能说明 87

4.9.2 查询报文 87

4.9.3 响应报文 88

4.10 12（0×0C）获取通信事件记录 89

4.10.1 功能说明 89

4.10.2 查询报文 89

4.10.3 响应报文 90

4.11 15（0×0F）写多个线圈 91

4.11.1 功能说明 91

4.11.2 查询报文 91

4.11.3 响应报文 92

4.12 16（0×10）写多个保持寄存器 93

4.12.1 功能说明 93

4.12.2 查询报文 93

4.12.3 响应报文 95

4.13 17（0×11）报告从站ID（仅用于串行链路） 96

4.13.1 功能说明 96

4.13.2 查询报文 96

4.13.3 响应报文 97

4.14 Modbus异常响应 97

第5章 libmodbus开发库 101

5.1 功能概要 102

5.2 源码获取与编译 102

5.3 与应用程序的关系 109

第6章 libmodbus源码解析 111

6.1 类型与结构定义 112

6.1.1 精细类型定义 112

6.1.2 常量定义 114

6.1.3 核心结构体定义之一 115

6.1.4 核心结构体定义之二 120

6.2 常用接口函数 122

6.2.1 各类辅助接口函数 122

6.2.2 各类Modbus功能接口函数 126

6.2.3 数据处理的相关函数或宏定义 131

6.3 RTU/TCP关联接口函数 132

6.3.1 RTU模式关联函数 133

6.3.2 TCP模式关联函数 135

6.4 部分内部函数详解 135

6.4.1 函数read_io_status() 135

6.4.2 函数read_registers() 141

6.4.3 函数write_single() 144

6.4.4 函数modbus_mapping_new_start_address() 147

6.5 开发应用程序基本流程 151

第7章 完整RTU模式开发范例 153

7.1 开发RTU Master端 154

7.1.1 新建工程 154

7.1.2 添加开发库 155

7.1.3 添加应用源代码 158

7.1.4 代码调试 166

7.2 开发RTU Slave端 169

7.2.1 新建工程并添加开发库 169

7.2.2 添加应用源代码 169

第8章 完整TCP模式开发范例 173

8.1 开发TCP Client端 174

8.1.1 新建工程 174

8.1.2 添加开发库 176

8.1.3 添加应用源代码 177

8.1.4 代码调试 186

8.2 开发TCP Server端 189

8.2.1 新建工程并添加开发库 189

8.2.2 添加应用源代码 189

第9章 Visual Basic中使用libmodbus 193

9.1 函数调用约定与修饰名 194

9.1.1 函数调用约定 194

9.1.2 函数修饰名 196

9.1.3 调用约定的使用 198

9.2 模块定义文件 198

9.3 对libmodbus开发库的改造 200

9.3.1 添加__stdcall调用符 200

9.3.2 添加DEF模块定义文件 201

9.4 开发Visual Basic程序 204

9.4.1 创建新项目 204

9.4.2 添加函数描述文件 205

9.4.3 调用libmodbus库函数 213

第10章 Visual C＃中使用libmodbus 217

10.1 开发Visual C＃程序 218

10.1.1 创建新项目 218

10.1.2 添加函数描述文件 219

10.1.3 调用libmodbus库函数 226

10.2 基于C＃的NModbus类库 230

10.2.1 什么是NModbus类库 230

10.2.2 NModbus类库用法 232

第11章 打造自己的Modbus调试工具 237

11.1 开发自己的Modbus Poll 238

11.1.1 软件需求分析 238

11.1.2 命令行解析功能 240

11.1.3 创建应用程序并调试 246

11.2 开发自己的Modbus Slave 270

11.2.1 软件需求分析 270

11.2.2 创建应用程序并调试 272

参考文献 284

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