基于ARM-Linux的Modbus串口服务器设计

本文的目标是在以AT91RM9200芯片构建的Multibus-CPU开发板上实现串口服务器功能。该串口服务器应用Modbus相关协议，将传统的以RS485/232串口通信设备接入工业以太网，实现上位机和设备之间的信息交互。本串口服务器程序已经能够在开发板上正确运行。 《基于ARM-Linux的Modbus串口服务器设计》 本文主要探讨了如何在基于ARM处理器的AT91RM9200芯片上构建一个串口服务器，以实现串口设备与工业以太网的互联互通。串口服务器的核心作用是通过Modbus协议，将传统RS485/232串行通信设备连接到网络，使得上位机能够与这些设备进行信息交互。 串口服务器是一种关键的通信接口，具备两个通信端口：一是RS232/422/485格式的串行端口，用于连接远程RTU监控模块；二是以太网口，将串口服务器接入局域网。服务器在运行时能够自动将串行数据转换为TCP/IP格式的数据包，反之亦然，从而实现在串行端口和网络之间的透明转换。 硬件平台上，系统采用如图1所示的基于AT91RM9200的Multibus-CPU开发板，这是一款专门为嵌入式应用设计的高性能微处理器。软件平台则采用了嵌入式Linux操作系统，提供稳定且灵活的系统支持。 Modbus协议是通信控制的重要规范，有Modbus RTU和Modbus TCP两种主要形式。标准的Modbus RTU协议定义了报文帧结构，包括地址码、功能码、数据和CRC校验码。而Modbus TCP协议则在RTU协议基础上增加了TCP/IP层，消除了帧内的CRC校验，转由TCP/IP协议层处理，同时引入了MBAP报文头，用于指示Modbus参数和功能。 在实现过程中，设计了GetConfigValue函数从Configinfo.txt文件中获取设备配置信息，包括设备号、IP地址、TCP端口号和串口参数等，以供串口服务器使用。此外，串口操作被封装在独立的函数中，包括串口的打开、关闭以及配置，以简化代码管理和维护。 基于ARM-Linux的Modbus串口服务器设计旨在解决工业环境中的设备联网问题，通过高效、可靠的Modbus协议转换，确保串行设备能够无缝接入以太网，实现远程监控和控制，推动了工业自动化领域的进步。