Modbus RTU与TCP通信示例

准备工作

1. 安装 libmodbus 库

   • Linux (Debian/Ubuntu):

     sudo apt-get install libmodbus-dev

   • Windows: 下载预编译库 libmodbus for Windows，并配置开发环境。

---

示例

1.Modbus RTU (串行通信)

#include <stdio.h>
#include <modbus/modbus.h>
​
int main() {
    modbus_t *ctx;
    int rc;
    uint16_t tab_reg[1]; // 存储读取的寄存器值
​
    // 创建RTU上下文
    ctx = modbus_new_rtu("/dev/ttyUSB0", 9600, 'N', 8, 1);
    if (ctx == NULL) {
        fprintf(stderr, "无法创建RTU上下文\n");
        return -1;
    }
​
    // 设置从机地址
    modbus_set_slave(ctx, 1);
​
    // 设置超时时间（毫秒）
    modbus_set_response_timeout(ctx, 1, 0);
​
    // 连接设备
    if (modbus_connect(ctx) == -1) {
        fprintf(stderr, "连接失败: %s\n", modbus_strerror(errno));
        modbus_free(ctx);
        return -1;
    }
​
    // 读取保持寄存器（地址0，读取1个寄存器）
    rc = modbus_read_registers(ctx, 0, 1, tab_reg);
    if (rc == -1) {
        fprintf(stderr, "读取失败: %s\n", modbus_strerror(errno));
    } else {
        printf("寄存器值: %d\n", tab_reg[0]);
    }
​
    // 写入单个寄存器（地址0，值0xFF）
    rc = modbus_write_register(ctx, 0, 0xFF);
    if (rc == -1) {
        fprintf(stderr, "写入失败: %s\n", modbus_strerror(errno));
    }
​
    // 关闭连接
    modbus_close(ctx);
    modbus_free(ctx);
    return 0;
}

---

2. Modbus TCP (以太网通信)

#include <stdio.h>
#include <modbus/modbus.h>
​
int main() {
    modbus_t *ctx;
    int rc;
    uint16_t tab_reg[2]; // 存储读取的寄存器值
​
    // 创建TCP上下文
    ctx = modbus_new_tcp("192.168.1.100", 502);
    if (ctx == NULL) {
        fprintf(stderr, "无法创建TCP上下文\n");
        return -1;
    }
​
    // 设置从机地址（部分TCP设备需要）
    modbus_set_slave(ctx, 1);
​
    // 连接服务器
    if (modbus_connect(ctx) == -1) {
        fprintf(stderr, "连接失败: %s\n", modbus_strerror(errno));
        modbus_free(ctx);
        return -1;
    }
​
    // 读取输入寄存器（地址0，读取2个寄存器）
    rc = modbus_read_input_registers(ctx, 0, 2, tab_reg);
    if (rc == -1) {
        fprintf(stderr, "读取失败: %s\n", modbus_strerror(errno));
    } else {
        printf("寄存器值: [%d, %d]\n", tab_reg[0], tab_reg[1]);
    }
​
    // 写入多个寄存器（地址10，写入值255和128）
    uint16_t write_data[2] = {255, 128};
    rc = modbus_write_registers(ctx, 10, 2, write_data);
    if (rc == -1) {
        fprintf(stderr, "写入失败: %s\n", modbus_strerror(errno));
    }
​
    // 关闭连接
    modbus_close(ctx);
    modbus_free(ctx);
    return 0;
}

---

编译与运行

1. Linux 编译命令

   gcc modbus_rtu_example.c -o rtu_demo -lmodbus
   gcc modbus_tcp_example.c -o tcp_demo -lmodbus

   • 运行前确保串口权限：

     sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

2. Windows 编译 在 Visual Studio 中配置 libmodbus 的库路径和链接选项。

---

关键函数说明

功能	函数
创建RTU上下文	modbus_new_rtu()
创建TCP上下文	modbus_new_tcp()
设置从机地址	modbus_set_slave()
读取保持寄存器	modbus_read_registers()
写入单个寄存器	modbus_write_register()
写入多个寄存器	modbus_write_registers()
关闭连接	modbus_close() / modbus_free()

---

注意事项

1. 地址对齐 Modbus 寄存器地址分为四类：

   • 线圈 (0x0000-0xFFFF): modbus_read_bits() / modbus_write_bit()

   • 离散输入 (0x0000-0xFFFF): modbus_read_input_bits()

   • 输入寄存器 (0x0000-0xFFFF): modbus_read_input_registers()

   • 保持寄存器 (0x0000-0xFFFF): modbus_read_registers()

2. 错误处理 检查所有函数的返回值，使用 modbus_strerror(errno) 获取错误信息。

3. 调试工具 推荐先用 QModMaster 或 Modbus Poll 验证设备通信参数。