嵌入式Modbus-TCP网关的设计与实现
基于STM32处理器的ModbusTCP／RTU网关设计
２系统硬件设计
本设 计 的处 理 器采 用Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ１ ０ ３ Ｖ Ｅ， 它是 意 法 半 导 体 推 出 的 基 Ｆ Ａ Ｒ Ｍ Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ— Ｍ ３ 内 核 的高性 能 微 处理 器 。 Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ － Ｍ３ 处理 器 是 行业 领 先 的３ ２ 位 处 理 器 ，适 用于具 有高 确定性 的 实时应 用 ，已专 门开 发 为 允 许 合 作 伙伴 为范 围广 泛 的 设 备 （ 包括微 控制 器 ，汽车车 体 系统 ，工 业控 制 系统 以及无 线网络 和传 感器 ）开发 高性 能低 成 本的平 台 。整体 的硬件 结构 如 图２ 所示 。 如 图３ 所 示 ， 网 关 和 客 户 机 之 间 采 用 Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ＴＣＰ 协 议 通讯 ，相 对 于 客 户 机 言 ， 网关 工 作 在 服 务 器 模式 ， 它通 过 以 太 网接 收 来 自客 户 机 的数 据 包 ，并 解 析 该 数 据 包 ，从 而 根 据 不 同 的 数据 指 令 执 行 相 应 的处 理 。 网关ｆ ｌ Ｊ Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 串 口设备 之 间 采用 Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ＲＴ Ｕ协议 通讯 ，相 对 于 从 设 备 而 言它 又具 有Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 主 站功 能 。 网关 将接 收 到的 Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ＴＣ Ｐ 协议 包 进 行协 议转 换 之后 将Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ Ｒ ＴＵ协议 帧通过 串 口发 送到 从设 备 ，并 接受 来 自从 设备 的响 应。
关键 词
Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２ Ｆ １ ０ ３：Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ Ｔ Ｃ Ｐ；Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ Ｅ Ｔ Ｕ ； 协 议 转
换 ；ｕ 『 Ｐ
中 图分类 号 ：Ｔ Ｐ ２ ４ 文献标 识 码 ：Ｂ
嵌入式系统中 ModbusTCP协议栈的设计和实现
第33卷第6期机电产品开发与创新Vol.33,No.6 2020年11月Development&Innovation of M achinery&E lectrical P roducts NOV.,2020文章编号：1002-6673（2020）06-012-04嵌入式系统中Modbus/TCP协议栈的设计和实现柳青（北京电子科技职业学院，北京100176）摘要：为了能够在嵌入是系统中快速应用Moudbus/TCP协议,设计了直接运行于微处理器之上的mod-bus/TCP协议栈$实现了地址解析协议,TCP的网络连接建立和关闭,以及modbus应用层协议$最后在xilinx公司zynq-7020微处理器上进行协议栈的通信实验,采用Wireshark软件进行网络抓包,通过实验验证了该协议栈的正确性，请求应答响应延时小于1ms,具有较好的实时性$关键词：Modbus/TCP；协议栈；嵌入式中图分类号：G710文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1002-6673.2020.06.004Design of Modbus/TCP Protocol Stack in Embedded System InnovationLIU Qing(Beijing Polytechnic,Beijing100176,China)Abstract:In order to quickly apply the Moudbus/TCP protocol in embedded system,a Modbus/TCP protocol stack running directly on the microprocessor is designed.Implementing address resolution protocol,TCP network connection establishment and closing,and MODBUS application layer protocol.Finally, the protocol stack communication experiment is carried out on the zynq—7020microprocessor of Xilinx company,and Wireshark software is used to capture network packets.The correctness of the protocol stack is verified by the experiment.The response delay of request response is less than1ms,which has good real—time performance.Keywords:Modbus/TCP;Protocol stack；Embedded0引言随着工业物联网、制造智能化进程的推进，嵌入式设备之间能够实现简单、可靠的通信成为自动化领域的实际需要。
基于嵌入式ARM的Modbus_TCP协议的研究与实现
第26卷第10期 计算机应用与软件Vol 126No .102009年10月 Computer App licati ons and Soft w are Oct .2009基于嵌入式AR M 的M odbus/TCP 协议的研究与实现翁建年1,2 张 浩2 彭道刚2 李 辉21(同济大学C I M S 研究中心 上海201804)2(上海电力学院电力与自动化工程学院 上海200090)收稿日期:2009-02-26。
国家863计划重点项目资助(2007AA041301);上海市科技攻关计划项目资助(061111004)。
翁建华,硕士生,主研领域:工业以太网,嵌入式系统,通信协议。
摘 要 Modbus/T CP 工业以太网是运行在TCP /I P 协议栈上的Modbus 报文传输协议。
分析了Modbus/TCP 的协议构成及其体系结构,在嵌入式AR M7和嵌入式实时操作系统μC /OS 2II 平台上实现了Modbus/TCP 协议的客户端和服务器端应用程序,并进行了相关测试。
方案能有效实现工业现场的数据采集、处理和Modbus/TCP 通信功能。
关键词 Modbus/T CP 协议 嵌入式AR M 工业以太网 实时操作系统 数据采集O N E M BEDD ED AR M 2BASED MOD BUS /TCP PR O TOCOL AND I TS I M PL E M ENTAT IO NW eng J iannian1,2 Zhang Hao 2 Peng Daogang 2 L i Hui21(C I M S Research Center ,Tongji U niversity,Shanghai 201804,China )2(College of Electric Po w er and Auto m ation Engineering,Shanghai U niversity of E lectric Po w er ,Shanghai 200090,China )Abstract I ndustrial Ethernet p r ot ocol —Modbus/T CP is aModbus message trans m issi on p r ot ocol running on TCP /I P p r ot ocol stack .I n this paper we analyze the compositi on ofModbus/T CP p r ot ocol and its architecture,the app licati on p r ogra m ofModbus/T CP p r ot ocol at client 2side and server 2side is i m p le mented on AR M7hard ware p latf or m and embedded real 2ti m e operating system μC /OS 2II,and the corres ponding tests are carried out as well .The i m p lementati on can effectively achieve the goal of on 2site industrial data acquisiti on,data p r ocessing and Modbus/TCP communicati on functi ons .Keywords Modbus/TCP p r ot ocol E mbedded AR M I ndustrial Ethernet Real 2ti m e operating syste m Data acquisiti on0 引 言在工业以太网中,Modbus/T CP 相比于Pr ofinet 、Ethernet/I P 和FF HSE 等虽然被讨论得少,但是却由于它的开放、简单、易于理解和稳定的性能,成为了以太网进行工业通信上的标准。
嵌入式LonWorks／Ethernet／Modbus网关的研究与设计
都 使 用 状 态 机处 理 ，＜ Ａ ＞ 、＜ Ｂ ＞ 、＜ ｃ ＞ 分 别 是 三 个状 态 机 ，也 就相 当于三 个 任 务 ，任 务与 任 务之 间 的通 信 使用 状 态机 的 转换 条 件 ，一 些底 端 的数 据接 收 由中断 处 理 ，放 到缓存 中。 为 了避 免 影 响 多 任 务 的 处 理 ， 本 文 中 嵌 入 了一 个 系 统 时 钟 来 处 理 延 时 。 首 先 使 用 中断 实现 一 个 ３ ２ 位 时 钟 ， 上 电 后 不 断 的 累 加 计 时 ，然 后 借 用 函 数 ｕ ｉ ｎ ｔ ８
李红奇
蒋仁 南 黄林 华
【 摘要 】在工业通信 中因为历史 、技术 、设备厂 家等原因 ，存在Ｌ ｏ ｎ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ ／ Ｅ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ／ Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ＝种现场 总线并存 而相 互间无法 兼容 的问题 。本 文 目的是研 究与设计 一
Ｉ Ｏ 输 入 、４ 路１ ０ 输出； Ｌ ｏ ｎ Ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ 控 制 网络 是 当前 最 为流 行 、 ②按键 设定：Ｒ Ｓ Ｔ 复位键 、Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ Ｃ ｅ 通 信 能 力较 强 的 一种 现 场 总线 ，它 由美 国 键 ： Ｅ ｃ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ 公司 推 出 并 与Ｍ ｏ ｔ ｏ ｒ ｏ １ ａ ＼ Ｔ ｏ ｓ ｈ ｉ ｂ ａ ③１ ２ Ｖ 电源 ：提 供 ｌ １ ． ５ Ｖ 直 流 电源 ，设 公 司 共 同 倡 导 而 形 成 。 该 技 术 包 括 计负 载为 ｌ Ｏ Ｏ ｍ Ａ ； Ｅ ｃ ｈ ｅ ｌ ｏ ｎ 公 司 设 计 的神 经 元 芯 片 （ 内嵌 装 ＠Ｌ Ｅ Ｄ 灯 指示 ：５ Ｖ 主 电源 指示灯 、Ｓ ｅ ｒ — 有Ｌ ｏ ｎ Ｔ ａ １ ｋ 协 议 的 固 件 ） 及 相 应 的 收 发 ｖ ｉ ｃ ｅ 指 示 灯 、Ｌ ｏ ｎ Ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ 发送指示灯、 器 、 路 由 器 、 网络 管 理 工 具 及 开 发 系 统 Ｌ ｏ ｎ Ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ 接 收指示灯 、Ａ ￣４ Ｓ ５ 发送接收 指 等 。Ｌ ｏ ｎ Ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ 现 场 总线 中各控 制 器件 完 全 示灯 、Ｂ 路４ ８ ５ 发 送接 收指示 灯 、Ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 可 进 行 互联 ，组 网及 维 护十 分 方 便 ， 同时 Ｉ Ｐ 地 址冲突指示灯 、Ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 连 接指示灯 。 具 有 非常 强大 的控 制功 能 。 … 网关 的硬 件总 体设 计结构 如 图ｌ 所示 ， Ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 现 场 总 线 ，即 以太 网现 场 总 主要 由Ａ Ｗ ６ ０ 、Ｆ Ｔ ３ １ ５ ０ 、Ｗ ５ １ ０ ０ ￣ Ｄ 开关 电源 四 线 ，是 利用 世 界 上 最流 行 的开 放 式局 域 网 部分组 成 。
嵌入式多协议网关的设计与实现
嵌入式多协议网关的设计与实现D e s i gn and I m p lem e n ta ti o n o f Em be dde d M u lti 2p ro to co l Ga tew ay沈永春 姜 宁 张功镀(上海师范大学计算机应用技术研究所,上海 200234)摘 要:介绍了一种可供二次开发的嵌入式多协议网关(多协议转换器)的设计过程。
该网关在物理层和数据链路层实现了CAN 总线、RS485、RS232和以太网的通信功能,在此基础上可以快速地实现以上几种接口的高层协议并对其进行相互转换。
该网关(协议转换器),在工业应用现场实际运行期间工作可靠稳定。
关键词:嵌入式系统 现场总线 以太网 通信协议 网关中图分类号:TP2 文献标志码:AAbstract:The designing p rocedure of an embedded multi 2p rotocol gateway (multi 2p r otocol s witch )is intr oduced .It is app licable for the sec 2ondary development .The gateway has i m p lemented communication functions of CAN bus,RS485,RS232and Ethernet on both physical and data link layers .On this basis,higher layer p r ot ocol of these interfaces and s witching bet w een them can be realized rap idly .Keywords:Embedded system Fieldbus Ethernet Communication p rotocol Gateway 修改稿收到日期:2007-01-08。
基于嵌入式Linux的Modbus-TCP网关设计与实现
基于嵌入式Linux的Modbus-TCP网关设计与实现基于嵌入式Linux的Modbus/TCP网关设计与实现摘要：本文介绍了一种基于嵌入式Linux的Modbus/TCP网关的设计和实现。
Modbus是一种常用的工业通信协议，在工业自动化领域被广泛应用。
然而，由于Modbus协议使用串口通信方式，传输速率低，无法满足现代工业控制系统对高速通信的要求。
为了解决这个问题，本文提出了一种基于嵌入式Linux的Modbus/TCP网关，将Modbus协议转换为TCP/IP协议，实现了高速网络通信。
通过实际的测试和应用验证，该网关能够稳定可靠地实现Modbus设备与TCP/IP网络之间的数据交互。
关键词：Modbus；TCP/IP；嵌入式Linux；网关；工业自动化1. 引言工业自动化系统中的设备通信一直是一个重要的课题。
Modbus协议是一种常用的工业通信协议，它使用串口通信方式，传输速率低，无法满足现代工业控制系统对高速通信的要求。
为了解决这个问题，我们设计并实现了一种基于嵌入式Linux的Modbus/TCP网关，将Modbus协议转换为TCP/IP协议，实现了高速网络通信。
2. 系统设计该系统采用了嵌入式Linux作为操作系统，通过串口与Modbus设备进行通信，并将接收到的Modbus数据转换为TCP/IP 数据，通过以太网接口与远程TCP/IP设备通信。
系统采用了多线程技术，实现了并发处理多个Modbus设备的数据请求。
3. 系统实现系统的实现主要包括以下几个方面：- 串口通信模块：通过串口与Modbus设备进行通信，并解析Modbus协议。
- TCP/IP通信模块：将解析后的Modbus数据转换为TCP/IP 数据，通过以太网接口与远程TCP/IP设备通信。
- 多线程处理模块：实现并发处理多个Modbus设备的数据请求，提高系统的响应速度。
4. 系统测试与应用通过实际的测试和应用验证，我们发现该系统能够稳定可靠地实现Modbus设备与TCP/IP网络之间的数据交互。
基于Modbus_TCP的嵌入式系统网络通信模块的设计与实现
基于Modbus_TCP的嵌入式系统网络通信模块的设计与实现嵌入式系统的广泛应用使得设备之间的通信变得越来越重要。
为了实现设备之间的稳定、高效的通信，设计并实现了一种基于Modbus_TCP的嵌入式系统网络通信模块。
首先，设计了通信模块的硬件部分。
该模块采用了高性能的嵌入式处理器作为控制核心，具有较大的存储容量和高速的数据处理能力。
为了实现网络通信功能，模块集成了以太网接口，该接口支持TCP/IP协议栈。
此外，模块还包括了相应的电源管理电路和信号隔离电路，以提供稳定的供电和保护设备免受外界电磁干扰。
接下来，设计了通信模块的软件部分。
模块的软件主要包括系统初始化、网络通信和数据处理三个模块。
在系统初始化模块中，设置了网络参数和初始化相关硬件设备。
在网络通信模块中，采用Modbus_TCP协议实现了设备之间的通信。
该协议是一种开放的通信协议，具有简单、灵活、可靠的特点。
在数据处理模块中，根据通信协议解析收到的数据，并进行相应的处理和响应。
在实际应用中，该通信模块可以与其他设备进行无缝连接，实现设备之间的数据交换。
例如，在工业自动化控制系统中，该模块可以连接传感器、执行器等设备，实现数据的采集和控制。
另外，在楼宇自动化系统中，该模块可以连接温度传感器、照明设备等，实现楼宇的智能化管理。
通过与其他设备的连接，该通信模块实现了不同设备之间的互联互通，提高了系统的整体性能和灵活性。
总之，基于Modbus_TCP的嵌入式系统网络通信模块的设计与实现，为设备之间的通信提供了一种有效的解决方案。
该模块具有硬件资源丰富、软件功能强大的特点，可以广泛应用于各种嵌入式系统中。
通过该通信模块的使用，设备之间的通信变得更加稳定、高效，为各行业的应用提供了可靠的技术支持。
嵌入式网关设计流程
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嵌入式系统中的通信协议设计与实现
嵌入式系统中的通信协议设计与实现嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，通常用于嵌入到各种设备和产品中，以实现控制、监视、数据采集和信息处理功能。
由于嵌入式系统的工作环境和资源限制，通信协议的设计和实现是嵌入式系统开发中的重要问题。
本文将介绍嵌入式系统中常用的通信协议及其设计和实现技术。
一、嵌入式通信协议概述嵌入式系统中的通信协议是指为实现设备间或设备与计算机之间的信息传输而定义的一系列规则和约定。
通信协议不仅包括物理层协议、数据链路层协议、网络层协议和传输层协议等多个层次，还包括应用层协议和安全层协议等。
常用的嵌入式通信协议有UART、SPI、I2C、CAN、TCP/IP等。
二、UART通信协议UART通信协议是一种串行通信协议，通常用于连接设备与计算机之间的数据通信。
UART通信协议的特点是简单可靠，应用范围广泛。
UART通信协议包括数据格式、传输速率、数据流控制等多个方面的规定。
UART通信协议的实现需要了解串口硬件原理和软件实现技术。
串口硬件通常包括波特率发生器、数据收发器、控制逻辑等电路。
软件实现UART通信协议需要编写发送、接收、中断处理等多个模块，实现数据缓冲、流控制等功能，以保证数据传输的可靠性。
常用的UART软件实现技术有轮询方式、中断方式、DMA方式等。
三、SPI通信协议SPI通信协议是一种串行同步通信协议，通常用于连接设备与设备之间的数据通信。
SPI通信协议的特点是高速、简单、灵活，应用范围广泛。
SPI通信协议包括数据传输方式、主从模式、时钟极性、时钟相位等多个方面的规定。
SPI通信协议的实现需要了解SPI硬件原理和软件实现技术。
SPI硬件通常包括多路总线、数据寄存器、时钟发生器等电路。
软件实现SPI通信协议需要编写发送、接收、中断处理等多个模块，实现数据缓冲、错误处理等功能，以保证数据传输的可靠性。
常用的SPI软件实现技术有轮询方式、中断方式等，还可以使用外设控制器实现SPI通信协议。
嵌入式网关设备的设计与实现,嵌入式网关设备,NAT技术,In.
嵌入式网关设备的设计与实现，嵌入式网关设备，NAT技术，Internet地址耗尽，上世纪90年代以来，基于微处理器的测控技术发展十分迅速，特别是Internet的发展，使得嵌入式设备产生连接Internet的需求。
要让微处理器接入Internet，成为Internet上的一个独立结点，必须给它分配一个全球唯一的地址。
而在过去的几十年里，有浩如烟海的微处理器用于各种各样的场合，如智能仪器、工业自动控制、家庭自动化等，要想给这些微处理器都分配一个地址是办不到的。
这是因为Internet协议的现在版本为IPv4，该版本采用32位地上世纪90年代以来，基于微处理器的测控技术发展十分迅速，特别是Internet的发展，使得嵌入式设备产生连接Internet的需求。
要让微处理器接入Internet，成为Internet上的一个独立结点，必须给它分配一个全球唯一的地址。
而在过去的几十年里，有浩如烟海的微处理器用于各种各样的场合，如智能仪器、工业自动控制、家庭自动化等，要想给这些微处理器都分配一个地址是办不到的。
这是因为Internet协议的现在版本为IP v4，该版本采用32位地址方案，每个地址包含网络号和主机号。
理论上有超过40亿个地址，但由于分级地址管理和早期地址分配的不科学，浪费了上千万的地址，使全球IP地址的分配已经面临沉重压力。
而现今IT已进入后PC时代，各种嵌入式网络应用成爆炸式发展，现有IP地址方案根本无法满足需求。
因此解决嵌入式设备上网的地址分配问题，已成为影响到嵌入式设备发展的重要因素。
本文应用NAT技术开发嵌人式设备解决了Internet地址耗尽问题。
NAT技术最初由国际互联网标准组织IETF(InternetEngineeringTaskForce，即Internet 工程任务组)于1994年公布，并于1996年成立NAT工作小组进行专门的研究。
NAT技术很好地解决了嵌人式Internet应用中IPv4地址空间的耗尽问题，NAT 的后继版本在解决协议的转换、升级、外网对内网节点的访问等诸多问题都有很多应用，因此应用NAT技术可以在很大程度上促进嵌入式Internet设备的应用。
嵌入式Modbus／TCP网关的设计与实现
嵌入式Modbus／TCP网关的设计与实现随着企业信息化进程的深化进展，实现企业上层的管理网络与现场控制网络的无缝衔接显得越来越重要。
基于质量分析的生产管理、与平安相关的测试监控都要求现场的仪器仪表能对现场的信息举行处理并能准时被上级监控和管理网络拜访与控制，终于纳入到企业信息管理系统统一的框架中。
目前，构成底层控制网络的现场技术已获得了广泛的应用。
多种现场总线标准并存而互相间无法兼容的问题向来困扰着工业界。
将工业以太网应用到现场控制网络已成为当前讨论的热点和将来进展的趋势。
如何使这种网络结构与工业以太网技术相结合，实现底层生产与上层管理的紧密集成是当前讨论的热点。
1 Modbus协议及网关拓扑结构Modbus现场总线协议是Modicon公司于1978年提出的一种现场总线协议。
通过此协议，控制器互相之间、控制器经由网络和其他设备之间可以举行通信。
该协议内容可以免费获得，因此Modbus的串行链路版本在市场上长久占有主导地位。
大量的产品已挺直运行或兼容Modbus串行链路版本。
Modbus/TCP工业以太网协议是1999年被开发的Modbus协议的另一版本，允许用户通过以太网拜访设备。
协议的开放性及容易易学，使它比无数受商业利益驱使的协议取得更快的进展，受到众多第三方产品厂商、终端用户、系统集成商的广泛支持。
本文设计和实现了一种协议转换网关，通过Modbus/TCP协议将传统的串行链路通信的Modbus现场总线与以太网相连。
用户经由以太网对Modbus设备举行数据采集并对Modbus设备举行远程拜访和控制。
同时网关还提供Web服务功能，允许通过Web扫瞄器挺直配置网关的IP 地址等信息并保存到网关的非易失性存储器中。
图1是嵌入式Modbus/TCP网关的衔接暗示图。
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嵌入式MODBUS／TCP网关及其在空调控制系统中的应用
ｆ ｏｌ ｅｏ ｌｃ ｃｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｃ ｏ ｇｉｇＵ ｉｅｓｙＣ ｏｇ ｉｇ ０ Ｏ ４ Ｃ ｉａ ｌ ｇ ｆ ｅｔ ａ Ｅ ｇ ｅ ｎ ， ｈ ｎｑｎ ｎｖｒｔ， ｈｎｑｎ ０ ４ ， ｈｎ） Ｃ ｅ Ｅ ｒ ｉ ｎ ｉ ｉ ４
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔｍ； ｄ ｅ ｅ ｄ ｄ ｓ ｓｅ ＭＯＤＢＵＳ ／ＴＣＰ ｏｔ ｃ ｌ ｉｄｕ ｔｉ ｌＥｔｅ ｔ Ｗ３１ ０Ａ； ｐｒ ｏ ｏ ；ｎ ｓｒａ ｈ ｍｅ ； ０ ＡＴｍｅ ａ ２８ ｇ１
目前 ， Ｄ Ｕ ＭＯ Ｂ Ｓ协议 因为 其 开 放 性 正 逐 步 成 为 一
ｓ ｆ ａ ｅ ｄ ｓｇ ｓｉ ｔ ｄ ｃ ｄ． ａ ｗ ｉ ， ｔ ｍａ ｙ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｕ ｈ ａ ｅ ｉ ｉ ｔ ｎ ｏ ｏ ｔ ｒ ｅ ｉ ｉ ｎ ｒ ｕ ｅ Ｍｅ ｎ ｈ ｌ ｉ ｎ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｓ ｃ ｓｆ ｘ ｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｃ ｍｍｏ ａｉ ， Ｏ ｃ ｓ ｏ ｗ ｎ ｏ ｅ ｓ ｌ ｉ ｎ ｌ ｙ ｌＷ ｏ ｔｔ ｔ ｂ ｒ ｖ ｎ ｂ ｒ ｃ ｉａ ｐ ｌ ａｉｎ ａｅ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｅ ｐ ｅ ｙ ｐ ａ ｔ ｌａ ｐ ｉ ｔ ｎ ｒ ｕ ｅ ． ｏ ｃ ｃ ｏ ｒ ｏ
维普资讯
嵌入 式 ＭＯ Ｂ Ｓ Ｔ Ｐ网关及 其在 空调控 制 系统 中的应 用 Ｄ Ｕ ／Ｃ
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嵌 入 式 ＭＯ Ｂ Ｓ Ｔ Ｐ网关 及 其 Ｄ Ｕ／ Ｃ 在空调 控制 系统 中的应 用
周 瀚 ， 为恒 ，周 左 健
４０４ ） ００ ４ （ 重庆大学 电气工程学院 ， 重庆
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ＡＶＲ ｓｒ ｃ ： ｓ ｄｏ ＭＣＵ ｎ ａ ｄ ｅｍｂ ｄ ｅ ｅ ｄ ｄ ＴＣＰ Ｐ ｈ ｒ ｗａｅ ｐ ｏｏ ｏ ｔ ｃ ｈｉ ３１ ０Ａ，ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ／Ｉ ａ ｄ ｒ ｒ ｔｃ ｌｓａ ｋ ｃ ｐ Ｗ ０ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ｍｏ ｕ ａｅ ｖ ｆｒｌｎ ｎｇ ｔ ｈ ｍ ｅ ｓ ｉ ｒｄｕ ｅ Ｗ ｉ ｈ ｕ ｔｏ ｆｅ ｄｂ ｓ ｇ ｔｗａ ｏ ｉｋｉ ｏ Ｅｔｅ ｔｉ ｎｔｏ ｃ ｄ． ｔ ｔ ｅ ｆｎｃｉ ｎ ｏ ｍｂｅ ｄ ｄ ｗｅ ，ｔｅ ｇ ｔｗａ ｓ ｕ ｅ ｈ ｄ ｅ ｂ ｈ ａ ｅ ｙ ｉ ｓ ｄ ｔ ｕ ｈ ａ Ｍｏ ｂ ／Ｔ ｕ ｅ ｖ ｓ ｌ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓ ｓｅ Ａ ａ ｄ ｒ ｅ ｄｅ ｉ ｓ ｐｒｖ ｄ ｄ． ａ ｔ ｔ ｅ ｍｅ ｏ ｆ ｏ ｂ ｉ ｄ ｕｓ ＣＰ ｓ ｐ ｒ ｉａ ｎ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ． ｈ ｒ ｗａ ｓｇ ｉ ｏ ｉ ｅ Ａｔｌｓ ， ｈ ｔ ｄ ｏ ｎ ｈ
基于嵌入式网络接口的精简TCPIP协议栈的设计及实现
基于嵌入式网络接口的TCP／IP协议栈的设计及实现摘要：根据嵌入式系统及其接入网络的特点，对标准TCP／IP协议栈进行裁减，设计了一种适用于8位微控制系统的嵌入式TCP／IP协议栈。
将其移植到UCOSII上并与现有协议栈uIP进行对比测试。
证明了其实用性。
关键词：TCP/IP协议栈嵌入式网络接口UCOSII uIP引言网络化是现代电子设备普遍的特点，嵌入式系统也不例外。
使嵌入式设备接入网络，扩宽了设备的通信范围，也使操作者更加便于操控设备。
但是，嵌入式系统具有处理能力有限、存储资源少、应用场合单一等特点，标准的TCP/IP协议栈显然不能直接运用于8位的微控制系统中。
本文量体裁衣，设计一种精简的TCP/IP协议栈，主要包括ARP、ICMP、IP、UDP等协议。
本协议栈的测试平台配置如下：STC12C5A60S2单片机、62256外部RAM存储器、RTL8019AS网络芯片、12M晶振。
此协议栈可方便地移植到嵌入式实时操作系统UCOSII上，作为其一个任务，控制网络数据的收发。
1 TCP/IP协议的设计图1 TCP/IP分层模型一些常用协议在TCP／IP分层模型中所处的位置如图1所示。
根据TCPIP协议分层的特点，在编写代码的过程中，可以围绕三个特点来设计：第一，由于协议栈每层都由头部和数据部分组成，而头部又由多个项组成，所以应将各层头部封装成为结构体形式。
第二，当网络接口收到数据时，需要向上层传递或者在本层处理，这就需要判断数据包的类型。
比如，当硬件接口收到数据时，需要对数据包类型进行判断，如果是IP包，则向上传递给IP层，如果是ARP包则调用处理ARP包的函数。
第三，当网络接口发送数据时，数据从协议栈上层到下层，层层封装，最后由硬件接口发送。
这就需要有对每层进行封装的函数。
最后剩下的是数据的解封装和网络芯片驱动程序，数据的解封装相对简单，可在一个统一的函数中完成，而网络芯片驱动程序根据使用的芯片类型设计初始化、发送、接收数据三个函数即可。
基于单片机嵌入式TCP_IP上网的设计与实现
第20卷第5期四川理工学院学报（自然科学版）V ol．20 No．5JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY OF2007年10月 SCIENCE & ENGINEERING（NATURAL SCIENCE EDITION）Oct．2007文章编号：1673-1549（2007）05-0001-05基于单片机嵌入式TCP/IP上网的设计与实现彭 龑（四川理工学院计算机科学系，四川自贡 643000）摘要：文章中给出了基于单片机嵌入式TCP/IP上网的解决方案。
包括对以太网接口硬件设计，以及基于单片机实现的网卡控制器的驱动和TCP/IP协议软件设计，实现了基于单片机嵌入式TCP/IP上网。
关键词：单片机；嵌入式系统；互联网；TCP/IP协议中图分类号：TP391.4 文献标识码：A前 言随着电子技术的发展，传统的机器设备都已经逐步实现数字化、智能化，如工厂里的电机的控制由原来的模拟控制逐步转变为全数字化的控制，人们日常生活中手机、数字电视、冰箱、空调等都已经实现了智能化。
同时，随着Internet商品化的进程的加速，特别是在Internet上越来越多的信息资源共享显示巨大的诱惑力，在不使用PC机的情况下利用8位微控制器通过ISP（Internet服务供应商）接入互联网，将取代以传统的PC机为中心的应用，成为未来Internet发展的趋势。
1 基于单片机与因特网连接方案综述目前现有的基于单片机与因特网连接的有如下几种方案：（1）高档MPU片上系统。
如：Osicom公司研发的NET+ARM的系统级芯片（SOC），它是使用RISC技术的40MIPS的ARM7，加上以太网（Ethernet）。
（2）8位MCU+TCP/IP协议芯片。
这种方案是单片机应用系统内部支持TCP/IP协议。
它实质上由MCU及内部固化TCP/IP协议的芯片组成应用系统的核心。
单片机应用系统可以直接拨号上网，营建电路相对简单，也不需要其它中间环节的支持。
基于嵌入式Linux系统的Modbus协议的设计与实现
基于嵌入式Linux系统的Modbus协议的设计与实现基于嵌入式Linux系统的Modbus协议的设计与实现随着嵌入式计算机技术的飞速发展，工业自动化数据采集和监控系统，该系统采用的嵌入式微处理器为核心的新一代型高性能，适应良好，应用系统。
它满足了功能性，可靠性，成本，体积和功耗的严格要求，在工业自动化等应用系统，Modbus通信协议的广泛行业标准，并在大量的工业设备，包括DCS，可编程控制器，RTU和使用智能仪器等。
为了达到的嵌入数据监测的工业自动化应用软件，嵌入式数据采集监测平台下基于Modbus协议的Linux环境系统采集的需求，本文设计。
串行端口的Modbus协议是实现主，其中包括两种通信模式：ASCII和RTU的种。
因此，各种药膏协议的设备能够满足串行的Modbus通信。
在Modbus 的主此嵌入式平台实现稳定和可靠。
它在嵌入式数据监测自动化应用系统的新收购的前景良好。
关键词：嵌入式系统，嵌入式Linux，，Modbus协议;数据采集，监测和控制1简介Modbus是一种通讯协议，是一种由莫迪康公司推广。
它广泛应用于工业自动化，并已成为现实行业标准。
该控制装置或不同厂家的测量仪器可以链接到一个行业监控网络使用Modbus协议。
Modbus 通信协议的使用在诸如通信标准，包括PLC，DCS系统，RTU的，聪明的智能仪表等大量的工业设备。
随着嵌入式计算机技术的飞速发展，嵌入式数据采集监测系统，使用了高性能的嵌入式微处理器为核心，是一个重要的发展方向。
在嵌入式数据监控的嵌入式Linux环境下的工业自动化应用，一个Modbus主协议系统设计和收购的看法是，本文实现。
因此，通信设备，各种药膏协议能够满足串行的Modbus。
2 Modbus协议简介Modbus协议包括ASCII码，RTU和TCP传输模式，支持传统的RS - 232和RS - 422，RS - 485和以太网设备。
至于串口的Modbus 设备，控制器，在标准的Modbus网络记者可以建立在两个种传输模式：ASCII码模式或RTU模式。
嵌入式Modbus／TCP网关的设计与实现
嵌入式Modbus／TCP网关的设计与实现随着企业信息化进程的深入发展，实现企业上层的管理网络与现场控制网络的无缝连接显得越来越重要。
基于质量分析的生产管理、与安全相关的测试监控都要求现场的仪器仪表能对现场的信息进行处理并能及时被上级监控和管理网络访问与控制，最终纳入到企业信息管理系统统一的框架中。
目前，构成底层控制网络的现场总线技术已获得了广泛的应用。
多种现场总线标准并存而相互间无法兼容的问题一直困扰着工业界。
将工业以太网应用到现场控制网络已成为当前研究的热点和未来发展的趋势。
如何使这种网络结构与工业以太网技术相结合，实现底层生产与上层管理的紧密集成是当前研究的热点。
1 Modbus 协议及网关拓扑结构Modbus 现场总线协议是Modicon 公司于1978 年提出的一种现场总线协议[1]。
通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络和其他设备之间可以进行通信。
该协议内容可以免费获得，因此Modbus 的串行链路版本在市场上长期占有主导地位。
大量的产品已直接运行或兼容Modbus 串行链路版本。
Modbus/TCP 工业以太网协议是1999 年被开发的Modbus 协议的另一版本[2]，允许用户通过以太网访问设备。
协议的开放性及简单易学，使它比很多受商业利益驱使的协议取得更快的发展，受到众多第三方产品厂商、终端用户、系统集成商的广泛支持[3]。
本文设计和实现了一种嵌入式协议转换网关，通过Modbus/TCP 协议将传统的串行链路通信的Modbus 现场总线与以太网相连。
用户经由以太网对Modbus 设备进行数据采集并对Modbus 设备进行远程访问和控制。
同时网关还提供Web 服务功能，允许通过Web 浏览器直接配置网关的IP 地址等信息并保。
基于RT-Thread操作系统的Modbus网关设计
基于RT-Thread操作系统的Modbus网关设计3.山西天地煤机装备有限公司，太原030006）摘要：利用RT-Thread操作系统，设计了一种Modbus网关，实现了CAN协议、ModBus RTU协议与ModBus TCP协议数据的转换。
该网关采用STM32F103VET6作为主芯片，采用TJA1042T/3和GM485E作为CAN通讯和Modbus RTU通讯芯片，实现对现场传感器数据的采集；采用W5500芯片作为从站，以ModBus TCP协议向上位机发送数据。
经过测试表明，该网关通讯稳定可靠，具有实时性好、可扩展性高、抗干扰能力强的特点，能够满足工业现场通信需求。
关键词：RT-Thread操作系统；Modbus网关；CAN通讯；Modbus RTU通讯Modbus协议是施耐德电气公司为实现可编程逻辑控制器（PLC）的通信设计的一种通信协议，目前已成为工业领域的标准通信协议之一。
其采用master/slave主从轮询应答的方式通信，可采用RS232、RS422/485和RJ45物理接口，在应用层可支持ASCII、RTU和TCP三种报文形式传输[1]。
CAN协议是由博世公司设计的一种串行通信协议，其CAN2.0 A/B协议得到了广泛的应用，是汽车电子和工业网络的标准总线协议，具有传输速度快、传输距离远、可实现多主控制等优点[2]。
目前的工业网络已经开始采用以太网通信的形式替代传统的总线通信的形式，从而获得更好的传输速度和可靠性。
因此，本文采用国产操作系统RT-Thread，设计一种打通总线通信和太网通信的Modbus网关，实现CAN协议、ModBus RTU协议与ModBus TCP协议数据的转换，提高工业网络的实时性和可靠性。
1 Modbus网关硬件设计网关硬件结构如图1所示，主要由STM32主控模块、电源模块、RS485模块、CAN模块和TCP以太网模块5部分组成。
通过采用模块化设计，使得各模块既是独立的接口，又可构成统一的整体，提高了系统的可扩展性和可维护性。
Modbus-Modbus TCP-IP的网关设计
Modbus-Modbus TCP/IP的网关设计摘要：介绍一种基于STM32芯片的Modbus-Modbus TCP/IP网关系统，系统采用μCOSII 嵌入式实时操作系统，实现Modbus串行链路到以太网的协议转换,利用多线程与存储池技术解决速率不匹配问题，最后对系统的通信质量进行相关测试。
实验结果表明，系统方案能够在低廉的成本下，有效、准确地进行Modbus串行链路与以太网的相互通信。
关键词： Modbus 协议；移植；协议转换；多线程与存储池“十二五”规划纲要将“智能电网”正式纳入国家发展战略，特别提出“现代电网体系要适应大规模跨区输电和新能源发电并网的要求。
进一步扩大输电规模，完善主干电网，依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设。
”电网主要包含了发电、输电、变电、配电、用电和其他辅助部分[1]。
低压的配电和用电端是智能电网的末端，是电能最主要的消耗部分，大约占到80%。
因此智能电网的建设要求配电和用电所需要的低压电器必须具备数据通信与采集等智能化特性[2]。
当前，国内外许多大型低压电器设备厂的产品都支持Modbus总线标准。
但是，智能电网的信息化建设利用的是以太网等方式，而非现场总线技术[3]。
这就要求数据能在以太网与现场总线之间进行交互。
国外的几大电器也都有相应的网关设备，但是价格昂贵。
国内目前也有些类似的产品出现，相对于国外的产品，虽然在价格上有极大的优势，但是通信速度较慢，只能简单地实现单链路的连接，功能并不完善。
开发一款价格低廉、性能优越的网关设备是智能电网建设过程中一个必要的需求。
因此提出了一个在STM32F107芯片上实现Modbus-Modbus TCP/IP协议转化的解决方案，能在成本上和性能上同时满足需求。
1 Modbus协议 Modbus是Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年开发的一项在OSI模型第7层的应用层报文传输协议，在过去几十年已被大量地应用于工业控制领域的开放的、标准的、免费的网络通信协议[4]。
嵌入式Modbus TCP通讯模块设计
嵌入式Modbus TCP通讯模块设计PLC/Modbus RTU/Modbus TCP1 引言Modbus应用层协议由美国Modicon公司(现为施耐德电气旗下品牌)于1979年开发的,用于实现其PLC产品与上位机的通信。
由于其简单易用,得到了广大工业自动化仪器仪表企业的采纳与支持,实际上已成为了业界标准。
Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等。
这些年来,随着PLC的不断发展,网络通讯功能要求越来越高。
一方面,网络化,集成化的要求,使得PLC需要越来越多的接入到计算机监控网络中,作为网络的一个节点。
另一方面,智能仪表应用越来越广,因此要求PLC具备较多的现场总线接口,能直接与智能仪表进行通讯。
鉴于此,1999年施奈德电气发布了Modbus TCP协议,使得以太网上的Modbus设备可以通过502端口进行通信[1]。
2 模块总体设计本模块采用基于Cortex-M3内核的新一代ARM LPC1758为CPU主控芯片,工作频率为100MHz。
它内置高速存储器(高达512K字节的闪存和64K字节的SRAM),丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。
同时集成多个标准和先进的通信接口:I2C、SPI、I2S、SDIO、USART、USB Host/Device/OTG、CAN、Ethernet MIC等。
本模块硬件结构如图1所示:CPU通过PHY向以太网总线传输Modbus TCP数据,向RS232或RS485总线传输Modbus RTU数据。
考虑工业现场应用,串口接口和LAN接口均需要隔离,才能保证电气上,可靠稳定。
支持ISP下载,便于模块生产。
JTAG只有在研发调试时用到。
拨码配置主要配置工作模式,IP地址,波特率。
3 硬件设计CPU LPC1758芯片自身并不集成以太网PHY,而提供了使用RMII(简化的媒体独立接口)协议和片上MIIM(媒体独立接口管理)串行总线、还有MDIO(管理数据输入/输出)来实现与片外以太网PHY之间的连接。
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嵌入式Modbus/TCP网关的设计与实现摘要：设计并实现了一种基于嵌入式系统的Modbus/TCP协议转换网关，允许用户通过以太网对Modbus现场总线设备进行监控，实现了以太网与现场总线的互联。
测试结果表明该网关工作稳定可靠。
对工业以太网与现场总线互联的深入应用具有较高的参考价值和实际意义。
关键词： Modbus/TCP; 现场总线; 网关随着企业信息化进程的深入发展，实现企业上层的管理网络与现场控制网络的无缝连接显得越来越重要。
基于质量分析的生产管理、与安全相关的测试监控都要求现场的仪器仪表能对现场的信息进行处理并能及时被上级监控和管理网络访问与控制，最终纳入到企业信息管理系统统一的框架中。
目前，构成底层控制网络的现场总线技术已获得了广泛的应用。
多种现场总线标准并存而相互间无法兼容的问题一直困扰着工业界。
将工业以太网应用到现场控制网络已成为当前研究的热点和未来发展的趋势。
如何使这种网络结构与工业以太网技术相结合，实现底层生产与上层管理的紧密集成是当前研究的热点。
1 Modbus协议及网关拓扑结构 Modbus现场总线协议是Modicon公司于1978年提出的一种现场总线协议[1]。
通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络和其他设备之间可以进行通信。
该协议内容可以免费获得，因此Modbus的串行链路版本在市场上长期占有主导地位。
大量的产品已直接运行或兼容Modbus串行链路版本。
Modbus/TCP工业以太网协议是1999年被开发的Modbus 协议的另一版本[2]，允许用户通过以太网访问设备。
协议的开放性及简单易学，使它比很多受商业利益驱使的协议取得更快的发展，受到众多第三方产品厂商、终端用户、系统集成商的广泛支持[3]。
本文设计和实现了一种嵌入式协议转换网关，通过Modbus/TCP协议将传统的串行链路通信的Modbus现场总线与以太网相连。
用户经由以太网对Modbus设备进行数据采集并对Modbus设备进行远程访问和控制。
同时网关还提供Web服务功能，允许通过Web 浏览器直接配置网关的IP地址等信息并保存到网关的非易失性存储器中。
图1是嵌入式Modbus/TCP网关的连接示意图。
2 网关总体设计网关选用了ATMEL公司生产的AT91RM9200高性能32位工业级嵌入式微处理器作为网关硬件系统的核心。
网关的软件系统将移植μC/OS-II嵌入式实时操作系统和实现TCP/IP协议栈，并在此基础上设计应用层程序。
网关的总体设计结构如图2。
网关的设计方案将采用开放源代码的嵌入式操作系统和TCP/IP协议栈，因此在取得较高性价比的基础上可取得最佳的扩展性。
3 硬件设计 AT91RM9200是著名半导体厂商ATMEL力推的一款基于ARM920T内核的工业级嵌入式微处理器，为最大功能、最低功耗、最低成本的嵌入式系统提供了一个完整的解决方案[4]，它除具备ARM微处理器传统优势以外，其性能、可靠性和扩展性都大大超过普通的商业级ARM7核心的嵌入式微处理器。
硬件系统的结构如图3。
4 软件系统设计嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式应用中使用越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得愈来愈重要[5]。
网关采用了μC/OS-II实时操作系统。
μC/OS-II实时操作系统是专门为嵌入式应用设计的，除了与CPU硬件相关部分是用汇编语言编写外，其他绝大部分代码用C语言编写。
μC/OS-II具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良、可靠性高、可扩展性强和移植性好等特点[6]。
选择合适的ARM处理器的开发工具可以加快嵌入式系统的开发进度、节约成本、提高效率。
CodeWarrior for ARM Developer Suite V1.2集成开发环境是ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具，网关的所有程序代码均在此集成开发环境中编译、链接、调试。
4.1 μC/OS-II初始化程序设计μC/OS-II操作系统运行前需要对硬件系统的片内和片外存储器、系统堆栈等进行初始化。
这些工作与硬件系统相关，难以用C语言实现，需要用汇编语言实现。
系统在执行完初始化程序之后就将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，为启动μC/OS-II准备好正确的环境，最后通过跳转指令执行μC/OS-II主函数main中的第一条C语句[7]。
初始化程序的设计不属于μC/OS-II操作系统的移植,但是其质量的好坏关系到整个系统程序的运行。
初始化程序的执行步骤如下：(1)定义程序的入口点;(2)设置异常向量; (3)执行硬件初始化;(4)在CP15控制寄存器中，将AT91RM9200配置成小端模式; (5)初始化堆栈指针寄存器SP; (6)开放系统中断;(7)初始化C变量;(8)运行μC/OS-II操作系统。
4.2 μC/OS-II 移植 μC/OS-II在最初设计时就已经考虑到了系统的可移植性。
移植的绝大部分工作集中在多任务切换的实现上。
这部分代码主要是进行处理器状态的保存、切换和恢复，主要用汇编语言来实现[8]。
网关采用μC/OS-II V2.52版本的内核,其全部源代码量大约是 6 000～7 000行，共16个文件。
移植到ARM处理器上，主要修改3个与ARM体系结构相关的文件：os_cpu.h、os_cpu_c.c和os_cpu_a.s,代码量大约是500行，另外还要添加μC/OS-II 系统时钟节拍的代码。
时钟节拍初始化代码需要根据具体的硬件系统来编写。
网关选用分频后的系统内部时钟做为定时器的输入,通过对AIC高级中断控制器进行设置，μC/OS-II利用AT91RM9200片内定时器1提供的周期性系统时钟节拍中断。
4.3 TCP/IP 协议栈移植考虑到商业TCP/IP协议栈价格昂贵,有的仅提供库函数调用并不开放源代码，所以本文在对几种开放源代码的TCP/IP协议栈进行比较后选用2006年3月发布的稳定版本LwIP 1.1.1协议栈[9]移植到μC/OS-II操作系统和硬件系统上。
LwIP对μC/OS-II 的支持也非常好，文档管理和软件版本升级比较完善。
LwIP的移植主要涉及两部分：操作系统模拟层的修改和以太网硬件驱动程序的设计。
对于嵌入式系统来说，操作系统中进程切换的代价相当昂贵。
LwIP没有直接使用属于操作系统的函数调用及数据结构，而是用操作系统模拟层来代替这些函数的使用。
所有TCP/IP协议都在μC/OS-II的一个任务tcpip_thread中运行。
网关的应用层程序建立单独的T_if下找到ethernetif.c文件，根据微处理器的硬件修改其中的6个函数即可。
4.4 应用层程序设计在嵌入式操作系统μC/OS-II和LwIP的基础上进行应用层程序的设计，主要实现嵌入式Modbus/TCP网关的两个主要功能：通过网关的Web服务功能对网关进行配置；通过Modbus/TCP协议将Modbus 串行通信链路与以太网相连。
4.4.1 Web服务功能设计 HTTP协议实现的客户机/服务器模式是一种请求/响应行为。
嵌入式Modbus/TCP网关将充当Web服务器。
客户机是任意一台与网关以太网接口相连的计算机。
(1)网关复位启动后，μC/OS-II运行T_httpServer任务(启动Web服务)。
客户机可以通过浏览器向网关发出HTTP的GET方法的请求。
(2)网关收到该请求后对请求消息中的方法字段进行判断。
如果是GET方法，则表示是第一次请求，网关执行__Handler_HTTPGet( )函数，将固化在片外Flash中的HTTP表单页面和网关的配置信息返回给客户机。
(3)用户填写网关发送的表单页面，输入新的IP地址、子网掩码和网关地址，然后点击提交按钮，客户机向网关发出POST方法的请求。
其中对用户填写数据进行验证的工作是通过嵌在表单页面中的javascript程序实现的，减轻了网关的负担。
(4)网关收到客户机POST方法的请求后擦除片外Flash中原有的配置信息,然后烧写新的信息，从而保证网关的配置在复位后不会丢失，配置信息在网关重启后生效。
4.4.2 Modbus/TCP协议转换功能设计 Modbus/TCP嵌入式网关复位启动之后会进行一系列的初始化操作，最后启动T_modbusServer任务，该任务实现Modbus/TCP帧与串行链路中的Modbus RTU帧之间的转发。
当Modbus/TCP客户机需要对串行链路中的服务器进行查询时，首先会向Modbus/TCP 网关的502端口发起连接请求，网关监听到这一请求后会执行中断服务程序，唤醒处于等待状态的T_modbusServer任务，并与之建立TCP连接，Modbus/TCP客户机就会发送一个Modbus/TCP请求帧并等待网关的响应信息。
网关在收到Modbus/TCP客户机的请求信息后会对帧进行分析处理，最后生成一个Modbus RTU格式的查询帧并发送到串行链路中去。
之后继续监听串行链路，若收到串行链路上的RTU响应帧，则将该帧封装成Modbus/TCP应答帧，发送给以太网的Modbus/TCP客户机，并断开连接。
5 测试网关采用了第三方的Modbus客户机测试工具ModbusPoll V4.2和服务器测试工具ModbusSlave V4.1进行测试。
在一台PC机上运行多个ModbusSlave程序模拟不同的设备和设备功能状态，该PC机通过串行通信链路与网关相连。
另一台PC机运行ModbusPoll程序，模拟Modbus/TCP客户机，通过以太网与网关相连，并且运行Commview软件捕捉以太网通信的全过程并计算响应时间。
测试时由Modbus/TCP客户机通过网关循环查询串行通信链路中的三台Modbus服务器, 串行通信的波特率设置为9 600 b/s，无校验位，停止位为1。
网关连续工作48 h未发生查询失败。
根据Commview捕捉到的以太网数据包的间隔时间可以计算出Modbus/TCP客户机一次查询响应的实际时间约为110 ms。
网关各部分均正常，主控芯片仅微微发热。
网关直流5 V电源,输入电流为55 mA，总功率仅为0.275 W。
随着企业管理信息化的迅速发展，越来越多的工厂和企业拥有了自己的信息管理网络。
有用户提出将自己的控制系统(如中央空调系统)的管理纳入到企业信息管理系统统一的框架中去。
利用嵌入式Modbus/TCP网关可以在保留现有的控制设备和布线网络的情况下，使用户通过企业的信息网络对整个控制系统进行监控，既满足了用户升级的愿望又减少了成本的支出。