FREEMODBUS TCP

FreeModbus学习笔记

一、 FreeModbus简介

FreeMODBUS一个奥地利人写的Modbus协议。它是一个针对嵌入式应用的一个免费（自由）的通用MODBUS协议的移植。Modbus是一个工业制造环境中应用的一个通用协议。Modbus通信协议栈包括两层：Modbus应用层协议，该层定义了数据模式和功能；另外一层是网络层。

FreeMODBUS 提供了RTU/ASCII 传输模式及TCP协议支持。FreeModbus遵循BSD许可证，这意味着用户可以将FreeModbus应用于商业环境中。目前版本FreeModbus-V1.5提供如下的功能支持：

表1 FreeModbus-V1.5功能支持

代码 Master Slave MB_RTU MB_ASCII MB_TCP 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x0B 0x0C 0x0F 0x10 0x11 0x14 0x15 0x16 0x17 0x18 0x2B 0x2B/0x0D 0x2B/0x0E 主机 从机 RTU模式 ASCII模式 TCP模式 读线圈 读离散输入 读保持寄存器 读输入寄存器 写单个线圈 写单个寄存器 读异常状态

FreeModbus--完全分析

说明：freemodbus-v1.5.0

主流程

[objc] view plaincopy

1. /* ----------------------- Start implementation -----------------------------*/ 2. int

3. main( void ) 4. {

5. eMBErrorCode eStatus; 6.

7. eStatus = eMBInit( MB_RTU, 0x0A, 0, 38400, MB_PAR_EVEN ); 8.

9. /* Enable the Modbus Protocol Stack. */ 10. eStatus = eMBEnable( ); 11.

12. for( ;; ) 13. {

14. ( void )eMBPoll( ); 15.

16. /* Here we simply count the number of poll cycles. */

1. FreeModbus协议分析

协议必须首先调用初始化功能eMBinit()函数。后调用eMBEnable()，最后，在循环体或者单独一个任务中调用eMBPoll()函数。

2. 应用层协议 2.1. 系统的启动

2.1.1. eMBInit()函数的源码分析

以RTU方式为例，首先，检查调用的地址是否合法。如不合法，返回错误。如果合法则继续执行，

首先，针对RTU方式还是ASCII方式，选择不同的编译模块。

对需要调用的函数指针进行复制。如果移植需要改变其他用途，则要修改相应的指针，包括如下赋值：

pvMBFrameStartCur = eMBRTUStart; pvMBFrameStopCur = eMBRTUStop; peMBFrameSendCur = eMBRTUSend; peMBFrameReceiveCur = eMBRTUReceive;

pvMBFrameCloseCur = MB_PORT_HAS_CLOSE ? vMBPortClose :NULL; pxMBFrameC

开放型 MODBUS-TCP规范（中文版）

发布时间：2005年7月5日

开放型Modbus/TCP规范

修订版1.0，1999年3月29日

Andy Swales Schneider电气公司 aswales@modicon.com

目录

目录.................... 2

1.该规范的发展概况.................... 3 2.概述................. 3 2.1面向连接. 3

第1 页 共30 页

2.2 数据编码 4

2.3 参考编号的解释........... 4 2.4 隐含长度基本原则....... 5 3. 一致性等级概述........................ 5 3.1 类型 0..... 5 3.2 类型 1..... 5 3.3 类型 2..... 6

3.4机器/厂家/网络的特殊功能.................... 7 4.协议结构........ 7

5. 一致性等级的协议参考值....... 8 5.1 类型0指

/*

* FreeModbus Libary: LPC214X Port

* Copyright (C) 2007 Tiago Prado Lone *

* This library is free software; you can redistribute it and/or * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public * License as published by the Free Software Foundation; either * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version. *

* This library is distributed in the hope that it will be useful,

* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of

* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PART

IP, Internet Protocol, (RFC-791) 网际协议

ICMP, Internet Control Message Protocol, (RFC-792) 网际报文控制协议

IGMP, Internet Group Multicast Protocol, (RFC-1112) 网际成组多路广播协议 UDP, User Datagram Protocol, (RFC-768) 用户数据报协议 TCP, Transmission Control Protocol, (RFC-793) 传输控制协议 TELNET, Telnet Protocol, (RFC-854,855) Telnet协议

FTP, File Transfer Protocol, (RFC-959) 文件传输协议, 计算机网络上主机之间传送文件的一种服务协议。

SMTP, Simple Mail Transfer Protocol, (RFC-821) 简单邮件传输协议

SMTP-SIZE, SMTP Service Ext for Message Size, (RFC-1870) 可处理大信包的扩充的SMTP协议

SMTP-EXT, S

TCP/IP协议 学习理解：

一个完整的数据帧：

利用抓包工具，我们可以从网络中随便抓取一个包，比如抓个ICMP包。其结构如下：

— Frame 3076下是该数据帧里的一些相关信息：

数据帧到达时间 /捕捉到数据帧的时间

—？ —？

从抓到第一个包到现在计时

帧序列号： /抓包工具抓到的第几个包 帧长度： /该包自己标记的长度 捕捉到的帧长度： /实际捕捉到的包长 [帧是否被标记]： /？

[帧里包含的协议：eth：ip：icmp：data] /包内自上往下封装的协议 下面是数据帧里的结构：

— 以太网 /协议

目的主机硬件地址：

<一>、单选题

（2）、如果网络中的两台路由器采用直接相连的方式，且该网络段中不再有其他任何网络设备，那么采用哪种长度的子网掩码最合适？ Ａ、27 Ｂ、28 Ｃ、29 Ｄ、30 正确答案：D

（3）、在配置的RIP属性“传出数据包协议”时，使用列表中的哪一项可以保持自己的路由不被通告给其他使用RIP的路由器？ Ａ、RIP1版广播 Ｂ、RIP2版广播 Ｃ、RIP2版多播 Ｄ、静态RIP 正确答案：D

（5）、公司网络结构调整，原先使用的IP地址范围192.168.8.1～192.168.11.254，子网掩码255.255.252.0，要修改为192.168.8.1～192.168.15.254，子网掩码255.255.248.0。DHCP服务应该作出如何相应调整？ Ａ、添加一个地址作用域192.168.12.1～192.168.15.254，子网掩码255.255.252.0

Ｂ、添加一个地址作用域192.168.12.1～192.168.15.254，子网掩码255.255.248.0，修改作用域192.168.8.1～192.168.11.254的子网掩码为255.255.248.0

Ｃ、删除地址作用域192.168.8.1～192.

<一>、单选题

（2）、如果网络中的两台路由器采用直接相连的方式，且该网络段中不再有其他任何网络设备，那么采用哪种长度的子网掩码最合适？ Ａ、27 Ｂ、28 Ｃ、29 Ｄ、30 正确答案：D

（3）、在配置的RIP属性“传出数据包协议”时，使用列表中的哪一项可以保持自己的路由不被通告给其他使用RIP的路由器？ Ａ、RIP1版广播 Ｂ、RIP2版广播 Ｃ、RIP2版多播 Ｄ、静态RIP 正确答案：D

（5）、公司网络结构调整，原先使用的IP地址范围192.168.8.1～192.168.11.254，子网掩码255.255.252.0，要修改为192.168.8.1～192.168.15.254，子网掩码255.255.248.0。DHCP服务应该作出如何相应调整？ Ａ、添加一个地址作用域192.168.12.1～192.168.15.254，子网掩码255.255.252.0

Ｂ、添加一个地址作用域192.168.12.1～192.168.15.254，子网掩码255.255.248.0，修改作用域192.168.8.1～192.168.11.254的子网掩码为255.255.248.0

Ｃ、删除地址作用域192.168.8.1～192.

TCP/IP试题

1) IP地址 219.25.23.56 的缺省子网掩码有几位（C ） A. 8 B. 16 C. 24 D. 32

2) 网络层的协议有（ ABCD）协议 A. IP B. ARP C. ICMP D. RARP

3) 划分子网是在IP地址的（B ）部分 A. 网段地址 B. 主机地址 C. 子网网段 D. 缺省子网掩码

4) 一个B类IP地址最多可用（B ）位来划分子网 A. 8 B. 14 C. 16 D. 22

5) 一个A类地址的子网掩码是255.255.240.0 有（ D）位被用来划分子网 A. 4 B. 5 C. 9 D. 12

6) 一个网段150.25.0.0的子网掩码是255.255.224.0,（BC ）是有效的主机地址 A. 150.25.0.0 B. 150.25.1.255 C. 150.25.2.24 D. 150.15.3.30

7) 关于IP报文头的TTL字段，以下说法正确的有（BC ） A. TTL的最大可能值是65535

B. 在正常情况下，路由器不应该从接口收到TTL=0的IP报文 C. TTL主要是为了防止IP报文在网络中的循环转发，浪费网络带宽

D. IP报文每经过一个网络设备