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# Modbus TCP 服务器模块
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基于libmodbus库的Modbus TCP服务器实现，提供完整的Modbus TCP服务器功能和回调机制。
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## 功能特性
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- 基于libmodbus的稳定实现
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- 支持多客户端并发连接
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- 完整的Modbus功能码支持
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- 写操作回调机制，支持应用层错误码反馈
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- 线程安全的数据访问和更新接口
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- 跨平台支持（Windows/Linux）
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## 支持的Modbus功能
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### 读操作（自动处理）
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- 读取线圈（0x01）
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- 读取离散输入（0x02）
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- 读取保持寄存器（0x03）
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- 读取输入寄存器（0x04）
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### 写操作（支持回调）
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- 写单个线圈（0x05）
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- 写单个保持寄存器（0x06）
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- 写多个线圈（0x0F）
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- 写多个保持寄存器（0x10）
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## API接口
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### 基本操作
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```cpp
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#include "ModbusTCPServer.h"
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ModbusTCPServer server;
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// 启动服务器
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if (server.start(502, 10)) {
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// 服务器启动成功
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}
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// 停止服务器
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server.stop();
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```
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### 设置写操作回调
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```cpp
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// 设置写线圈回调
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server.setWriteCoilsCallback([](uint8_t unitId, uint16_t address, uint16_t quantity, const uint8_t* values) -> ModbusTCPServer::ErrorCode {
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// 处理写线圈请求
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// unitId: 单元ID
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// address: 起始地址
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// quantity: 数量
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// values: 写入的值
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// 返回错误码
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return ModbusTCPServer::ErrorCode::SUCCESS;
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});
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// 设置写寄存器回调
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server.setWriteRegistersCallback([](uint8_t unitId, uint16_t address, uint16_t quantity, const uint16_t* values) -> ModbusTCPServer::ErrorCode {
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// 处理写寄存器请求
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// 检查地址范围、权限等
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if (address >= 1000 && address < 2000) {
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// 允许写入
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return ModbusTCPServer::ErrorCode::SUCCESS;
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} else {
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// 拒绝写入 - 非法地址
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return ModbusTCPServer::ErrorCode::ILLEGAL_DATA_ADDRESS;
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}
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});
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```
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### 数据更新接口
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```cpp
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// 更新单个数据
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server.updateCoil(0, true);
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server.updateHoldingRegister(100, 1234);
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server.updateDiscreteInput(50, false);
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server.updateInputRegister(200, 5678);
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// 批量更新数据
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std::vector<bool> coils = {true, false, true, false};
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server.updateCoils(0, coils);
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std::vector<uint16_t> registers = {1000, 2000, 3000};
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server.updateHoldingRegisters(100, registers);
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```
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## 错误代码
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服务器支持标准的Modbus异常代码：
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```cpp
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enum class ErrorCode {
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SUCCESS = 0, // 成功
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ILLEGAL_FUNCTION = 1, // 非法功能码
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ILLEGAL_DATA_ADDRESS = 2, // 非法数据地址
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ILLEGAL_DATA_VALUE = 3, // 非法数据值
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SERVER_FAILURE = 4, // 服务器故障
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ACKNOWLEDGE = 5, // 确认
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SERVER_BUSY = 6, // 服务器忙
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NEGATIVE_ACKNOWLEDGE = 7, // 否定确认
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MEMORY_PARITY = 8, // 内存奇偶校验错误
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GATEWAY_PATH_UNAVAILABLE = 10, // 网关路径不可用
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GATEWAY_TARGET_FAILED = 11 // 网关目标设备响应失败
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};
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```
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## 完整使用示例
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```cpp
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#include "ModbusTCPServer.h"
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#include <iostream>
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#include <thread>
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#include <chrono>
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int main() {
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ModbusTCPServer server;
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// 设置写操作回调
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server.setWriteCoilsCallback([](uint8_t unitId, uint16_t address, uint16_t quantity, const uint8_t* values) {
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std::cout << "写线圈请求 - 单元ID: " << (int)unitId
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<< ", 地址: " << address
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<< ", 数量: " << quantity << std::endl;
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return ModbusTCPServer::ErrorCode::SUCCESS;
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});
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server.setWriteRegistersCallback([](uint8_t unitId, uint16_t address, uint16_t quantity, const uint16_t* values) {
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std::cout << "写寄存器请求 - 单元ID: " << (int)unitId
|
||
<< ", 地址: " << address
|
||
<< ", 数量: " << quantity << std::endl;
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// 检查地址范围
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if (address < 1000) {
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return ModbusTCPServer::ErrorCode::ILLEGAL_DATA_ADDRESS;
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}
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return ModbusTCPServer::ErrorCode::SUCCESS;
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});
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// 启动服务器
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if (!server.start(502, 10)) {
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std::cerr << "启动服务器失败: " << server.getLastError() << std::endl;
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return -1;
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}
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std::cout << "Modbus TCP服务器已启动，端口: 502" << std::endl;
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// 定期更新数据
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for (int i = 0; i < 100; ++i) {
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server.updateHoldingRegister(1000, i);
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server.updateCoil(0, i % 2 == 0);
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std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
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}
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// 停止服务器
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server.stop();
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std::cout << "服务器已停止" << std::endl;
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return 0;
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}
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```
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## 编译说明
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### 依赖
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- Qt 5.x 或更高版本
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- C++17 编译器
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- libmodbus源码（已包含在VrNets模块中）
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### 构建
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```bash
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qmake ModbusTCPServer.pro
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make
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```
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### 使用
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该模块编译为静态库，在其他项目中包含：
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```pro
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LIBS += -L../Module/ModbusTCPServer -lModbusTCPServer
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INCLUDEPATH += ../Module/ModbusTCPServer/Inc
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```
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## 特性说明
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### 多客户端支持
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- 支持同时处理多个客户端连接
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- 使用select事件驱动模型，单线程处理所有客户端
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- 高效的资源利用，避免线程过多的问题
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- 线程安全的数据访问
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### 数据存储
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- 内部使用libmodbus的mapping结构存储数据
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- 支持10000个线圈、离散输入、保持寄存器和输入寄存器
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- 所有数据操作都是线程安全的
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### 回调机制
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- 写操作会触发用户定义的回调函数
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- 回调函数可以返回错误码来拒绝写操作
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- 支持异步处理和验证
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### 错误处理
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- 完整的错误处理和状态反馈
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- 支持标准Modbus异常代码
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- 详细的错误信息获取接口 |