STM32F103基于W5500实现Modbus简单TCP通信

一、Modbus/TCP协议

功能码	作用
01	读取线圈状态
02	读取输入状态
03	读取保持寄存器
04	读取输入寄存器
05	强置单线圈
06	预置单寄存器
07	读取异常状态
08	回送诊断校验
09	编程（只用于484）
0A	控询
0B	读取事件计数
0C	读取通信事件记录
0D	编程（184/384/484/584等）
0E	探寻
0F	强置多线圈
10	预置多线圈
11	报告多寄存器
12	可使主机模拟编程功能
13	重置通信链路
14	读取通用参数
15	写入通用参数
16	屏蔽写寄存器
17	读/写多个寄存器

1.查询报文

00 6D 00 00 00 06 01 03 00 00 00 01
00 6D 查询编号
00 00 协议
00 06 数据包长度
01 设备编号
03 功能码
00 00 起始地址
00 01 查询寄存器个数

2.响应报文

00 6D 00 00 00 05 01 03 02 00 17
00 6D 查询编号
00 00 协议
00 05 数据包长度
01 设备地址
03 功能码
02 数据长度
00 17 数据值

二、从机代码

1.初始化从机网络

void Load_Net_Parameters(void)
{
	Gateway_IP[0] = 192;//加载网关参数
	Gateway_IP[1] = 168;
	Gateway_IP[2] = 1;
	Gateway_IP[3] = 1;

	Sub_Mask[0]=255;//加载子网掩码
	Sub_Mask[1]=255;
	Sub_Mask[2]=255;
	Sub_Mask[3]=0;

	Phy_Addr[0]=0x0c;//加载物理地址
	Phy_Addr[1]=0x29;
	Phy_Addr[2]=0xab;
	Phy_Addr[3]=0x7c;
	Phy_Addr[4]=0x00;
	Phy_Addr[5]=0x01;

	IP_Addr[0]=192;//加载本机IP地址
	IP_Addr[1]=168;
	IP_Addr[2]=1;
	IP_Addr[3]=199;

	S0_Port[0] = 0x13;//加载端口0的端口号5000 
	S0_Port[1] = 0x88;

	S0_Mode=TCP_SERVER;//加载端口0的工作模式,TCP服务端模式
}

2.简单响应函数

返回一个全局变量data，并且每次响应后自增1。

void Process_Socket_Data(SOCKET s)
{
	int len;
	unsigned char msg[11]={0x00,0x00,0x00 ,0x00, 0x00, 0x05, 0x01, 0x03, 0x02, 0x00, 0x70};
	len=sizeof(msg);
	unsigned short size;
	size=Read_SOCK_Data_Buffer(s, Rx_Buffer);
	memcpy(Tx_Buffer, Rx_Buffer, size);
	
	//打印查询报文
	for (int j=0;j<size;j++){
		 printf("0x%02X ",Tx_Buffer[j]);
	}

	//写响应报文
	//检验码
	msg[0]=Tx_Buffer[0];
	msg[1]=Tx_Buffer[1];
	
	//协议
	msg[2]=0x00;
	msg[3]=0x00;
	
	//数据包长度
	msg[4]=0x00;
	msg[5]=0x05;
	
	//设备编号
	msg[6]=Tx_Buffer[6];
	//功能码
	msg[7]=Tx_Buffer[7];
	//数据长度
	msg[8]=0x02;
	
	//低八位
	msg[10]=data&0XFF;
	//高八位
	msg[9]=data>>8;
	
	memcpy(Tx_Buffer, msg, len);	
	//发送响应报文
	Write_SOCK_Data_Buffer(0, Tx_Buffer, len);
	data++;
}

3.main函数循环等待连接

 while (1)
  {
		W5500_Socket_Set();//W5500端口初始化配置

		W5500_Interrupt_Process();//W5500中断处理程序框架
		
		if((S0_Data & S_RECEIVE) == S_RECEIVE)//如果Socket0接收到数据
		{
			S0_Data&=~S_RECEIVE;
			Process_Socket_Data(0);//W5500接收并发送接收到的数据
		}
		//从机状态标志
		HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_13);

  }

三、效果

使用modbus poll建立连接
设置id、地址、读取位数

使用TCP/IP建立连接，设置地址、端口。

效果
可以看到可以成功读取到data的值

四、总结

这次实验只是简单的读取了一个寄存器的值，多个寄存器思路类似。

五、源码

https://github.com/TangtangSix/Modbus_TCP