英创信息技术ESM6802支持Qt MODBUS程序开发简介
esm6802使用imx6dl作为cpu，支持硬件图形加速，使得用户可以开发具有较好图形界面的工业控制程序。qt是嵌入式开发中常用的图形库，modbus作为工控中常用的通信协议，已经作为qt的模块引入了qt中。我们在esm6802上移植了最新的qt 5.8.0版本，包括modbus模块，用户在使用中可以方便的调用qt提供的api进行modbus协议相关的程序编写。qt对于modbus协议的封装使得用户能够更加便捷快速的进行modbus应用程序开发，我们将在下面根据qt源码中的modbusmaster例程简单介绍qt的modbus相关函数接口。文中使用的程序可以在http://doc.qt.io/qt-5/qtserialbus-modbus-master-example.html获取或向我们的工程师索取。
在使用qt提供的modbus相关api时需要使用qt提供的modbus数据类：qmodbusdataunit，类中有公共数据registertype表示此数据代表的modbus数据类型：
enum registertype { invalid, discreteinputs, coils, inputregisters, holdingregisters }
可以使用构造函数进行初始化：
qmodbusdataunit(registertype type,intaddress, quint16 size)
对于modbus client相关的函数，qt将其封装在类qmodbusclient中，部分函数如下：
intnumberofretries()const
qmodbusreply *sendrawrequest(constqmodbusrequest &request,intserveraddress)
qmodbusreply *sendreadrequest(constqmodbusdataunit &read,intserveraddress)
qmodbusreply *sendreadwriterequest(constqmodbusdataunit &read,constqmodbusdataunit &write,intserveraddress)
qmodbusreply *sendwriterequest(constqmodbusdataunit &write,intserveraddress)
voidsetnumberofretries(intnumber)
voidsettimeout(intnewtimeout)
int timeout()const
其中numberofretries以及settimeout是用于设置重试次数和超时时间的。send*request系列函数是用于发送modbus数据包的函数，其中数据相关的都用之前介绍的qmodbusdataunit类对象作为函数参数。
截取部分qt例程modbusmaster发送读请求的代码如下：
首先设置连接类型（rtu/tcp)、重试次数、超时时间等，然后建立连接：
if(static_cast(ui->connecttype->currentindex()) == serial) {
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialportnameparameter,
ui->portedit->text());
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialparityparameter,
m_settingsdialog->settings().parity);
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialbaudrateparameter,
m_settingsdialog->settings().baud);
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialdatabitsparameter,
m_settingsdialog->settings().databits);
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialstopbitsparameter,
m_settingsdialog->settings().stopbits);
}else{
const qurl url = qurl::fromuserinput(ui->portedit->text());
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::networkportparameter, url.port());
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::networkaddressparameter, url.host());
}
modbusdevice->settimeout(m_settingsdialog->settings().responsetime);
modbusdevice->setnumberofretries(m_settingsdialog->settings().numberofretries);
if(!modbusdevice->connectdevice()) {
statusbar()->showmessage(tr(connect failed: ) + modbusdevice->errorstring(), 5000);
}
设置读取数据类型、地址等参数：
qmodbusdataunit mainwindow::readrequest()const
{
constautotable =
static_cast(ui->writetable->currentdata().toint());
intstartaddress = ui->readaddress->value();
q_assert(startaddress >= 0 && startaddress readsize->currenttext().toint(), 65535 - startaddress);
return qmodbusdataunit(table, startaddress, numberofentries);
}
发送读数据请求：
voidmainwindow::on_readbutton_clicked()
{
if (!modbusdevice)
return;
ui->readvalue->clear();
statusbar()->clearmessage();
if (auto*reply = modbusdevice->sendreadrequest(readrequest(), ui->serveredit->value())) {
if (!reply->isfinished())
connect(reply, &qmodbusreply::finished,this, &mainwindow::readready);
else
deletereply; // broadcast replies return immediately
}else{
statusbar()->showmessage(tr(read error: ) + modbusdevice->errorstring(), 5000);
}
}
可以看到使用qt提供的api进行modbus通讯编程很便捷，只需要首先设置数据qmodbusdataunit，然后调用相应的request函数发送请求即可。
modbusmaster程序运行效果如下图：
我们使用esm6802连接adam模块进行测试连接图如下：
adam-4117进行电流采集时电流输入量程为4～20ma，对应的采样值为0x0000~0xffff。有关amam-4117的介绍可以参考我们官网上的文章：《4~20ma模拟电流采集应用方案》。当输入12.0ma（半量程）时读到采样值为0x8007，可见modbusmaster与amam模块正确进行了数据通信。
更多qt modbus相关内容请参考qt官方资料：http://doc.qt.io/qt-5/qtmodbus-backends.html。
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在使用qt提供的modbus相关api时需要使用qt提供的modbus数据类：qmodbusdataunit，类中有公共数据registertype表示此数据代表的modbus数据类型：
enum registertype { invalid, discreteinputs, coils, inputregisters, holdingregisters }
可以使用构造函数进行初始化：
qmodbusdataunit(registertype type,intaddress, quint16 size)
对于modbus client相关的函数，qt将其封装在类qmodbusclient中，部分函数如下：
intnumberofretries()const
qmodbusreply *sendrawrequest(constqmodbusrequest &request,intserveraddress)
qmodbusreply *sendreadrequest(constqmodbusdataunit &read,intserveraddress)
qmodbusreply *sendreadwriterequest(constqmodbusdataunit &read,constqmodbusdataunit &write,intserveraddress)
qmodbusreply *sendwriterequest(constqmodbusdataunit &write,intserveraddress)
voidsetnumberofretries(intnumber)
voidsettimeout(intnewtimeout)
int timeout()const
其中numberofretries以及settimeout是用于设置重试次数和超时时间的。send*request系列函数是用于发送modbus数据包的函数，其中数据相关的都用之前介绍的qmodbusdataunit类对象作为函数参数。
截取部分qt例程modbusmaster发送读请求的代码如下：
首先设置连接类型（rtu/tcp)、重试次数、超时时间等，然后建立连接：
if(static_cast(ui->connecttype->currentindex()) == serial) {
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialportnameparameter,
ui->portedit->text());
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialparityparameter,
m_settingsdialog->settings().parity);
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialbaudrateparameter,
m_settingsdialog->settings().baud);
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialdatabitsparameter,
m_settingsdialog->settings().databits);
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::serialstopbitsparameter,
m_settingsdialog->settings().stopbits);
}else{
const qurl url = qurl::fromuserinput(ui->portedit->text());
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::networkportparameter, url.port());
modbusdevice->setconnectionparameter(qmodbusdevice::networkaddressparameter, url.host());
}
modbusdevice->settimeout(m_settingsdialog->settings().responsetime);
modbusdevice->setnumberofretries(m_settingsdialog->settings().numberofretries);
if(!modbusdevice->connectdevice()) {
statusbar()->showmessage(tr(connect failed: ) + modbusdevice->errorstring(), 5000);
}
设置读取数据类型、地址等参数：
qmodbusdataunit mainwindow::readrequest()const
{
constautotable =
static_cast(ui->writetable->currentdata().toint());
intstartaddress = ui->readaddress->value();
q_assert(startaddress >= 0 && startaddress readsize->currenttext().toint(), 65535 - startaddress);
return qmodbusdataunit(table, startaddress, numberofentries);
}
发送读数据请求：
voidmainwindow::on_readbutton_clicked()
{
if (!modbusdevice)
return;
ui->readvalue->clear();
statusbar()->clearmessage();
if (auto*reply = modbusdevice->sendreadrequest(readrequest(), ui->serveredit->value())) {
if (!reply->isfinished())
connect(reply, &qmodbusreply::finished,this, &mainwindow::readready);
else
deletereply; // broadcast replies return immediately
}else{
statusbar()->showmessage(tr(read error: ) + modbusdevice->errorstring(), 5000);
}
}
可以看到使用qt提供的api进行modbus通讯编程很便捷，只需要首先设置数据qmodbusdataunit，然后调用相应的request函数发送请求即可。
modbusmaster程序运行效果如下图：
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