第11章 libmodbus剖析與編程

11.1libmodbus開發庫

11.1.1 功能概要

libmodbus是一個免費的跨平臺Modbus庫，支持RTU和TCP，遵循LGPL V2.1+協議，兼容Linux、Mac OS X、FreeBSD、QNX和Windows等操作系統。它可通過串口或TCP網絡與符合Modbus協議的設備發送/接收數據，方便開發者構建應用程序或將Modbus通信集成到設備中。

作為開源軟件，還可以從GitHub網站獲取最新版本的代碼。

11.1.2 源碼獲取

libmodbus的源碼不斷更新，本教程選擇版本v3.1.10。

如下圖下載：

本源碼也放在網盤中如下目錄里：

解壓后，簡單查看源代碼根目錄的構成：

①doc目錄：libmodbus庫的各API接口說明文檔。

②m4目錄：存放GNU m4文件，在這里對理解代碼沒有意義，可忽略。

③src目錄：全部libmodbus源文件。

④tests目錄：包含自帶的測試代碼，其他文件對理解源代碼關系不大，可以暫時忽略。

圖6-1 解壓libmodbus源代碼：

進一步展開src代碼目錄，如圖6-3所示：

圖6-2 libmodbus源碼構成：

各文件作用如下：

①win32：定義在Windows下使用Visual Studio編譯時的項目文件和工程文件以及相關配置選項等。其中，modbus-9.sln默認使用Visual Studio 2008。

②Makefile.am：Makefile.am是Linux下AutoTool編譯時讀取相關編譯參數的配置文件，用于生成Makefile文件，因為用于Linux下開發，所以在這里暫時忽略。

③modbus.c：核心文件，實現Modbus協議層，定義共通的Modbus消息發送和接收函數各功能碼對應的函數。

modbus.h：libmodbus對外暴露的接口API頭文件。

④modbus-data.c：數據處理的共通函數，包括大小端相關的字節、位交換等函數。

⑤modbus-private.h：libmodbus內部使用的數據結構和函數定義。

⑥modbus-rtu.c：通信層實現，RTU模式相關的函數定義，主要是串口的設置、連接及消息的發送和接收等。

modbus-rtu.h：RTU模式對外提供的各API定義。

modbus-rtu-private.h：RTU模式的私有定義。

⑦modbus-tcp.c：通信層實現，TCP模式下相關的函數定義，主要包括TCP/IP網絡的設置連接、消息的發送和接收等。

modbus-tcp.h：定義TCP模式對外提供的各API定義。

modbus-tcp-private.h：TCP模式的私有定義。

⑧modbus-version.h.in：版本定義文件。

11.1.3 libmodbus與應用程序的關系

libmodbus是一個免費的跨平臺支持RTU和TCP的Modbus開發庫，借助于libmodbus發庫能夠非常方便地建立自己的應用程序或者將Modbus通信協議嵌入單體設備libmodbus開發庫與應用程序的基本關系如圖6-4所示。

圖6-3 應用程序與libmodbus的關系：

在對libmodbus的接口及代碼框架簡單了解之后，不妨再深入細節一探究竟，看看libmodbus都實現了哪些基礎功能，以及源代碼中對Modbus各功能碼和消息頓是如何包裝的。具體內容請參看下一章。