《Qt + Modbus 服务端学习笔记》
1.因为项目的需要，要写一个modbus通信，csdn上感觉有些回答，代码是人工智能生成的，有些细节不对。我这个经过实测，是可以直接用的。
首先要包含Qt 的相关模块
Qt Modbus 模块主要包含以下几类关键组件：
-
设备类：如
QModbusTcpServer和QModbusTcpClient，分别用于创建 Modbus TCP 服务器和客户端，提供了建立连接、断开连接等基础操作接口。 -
数据单元类：例如
QModbusDataUnit，用于表示 Modbus 协议中的数据单元，可方便地操作和管理 Modbus 寄存器中的数据。 -
协议数据单元类：像
QModbusPdu，它表示 Modbus 协议数据单元，用于处理 Modbus 请求和响应的协议层数据。 -
初始化：在
ModeBusServer类的构造函数里，初始化QModbusTcpServer和定时器，同时建立信号与槽的连接，以处理定时器超时、数据写入、状态改变等事件。 -
启动与停止
startServer函数会对输入参数进行检查，设定 Modbus 数据单元映射和连接参数，尝试连接设备，若成功就启动数据更新定时器。stopServer函数则停止定时器，断开服务器连接。
-
数据更新：借助定时器，定时调用
updateData函数。此函数从SystemInfoCollector获取系统信息，将其写入 Modbus 数据单元，再设置到服务器里。 -
数据处理
printUpdateData函数用于打印更新后的数据和解析出的系统信息。handleRequest函数处理客户端请求，记录请求信息。onDataWritten函数处理数据写入事件。
运行结果
#ifndef MODEBUSSERVER_H
#define MODEBUSSERVER_H
#include <QObject>
#include <QModbusTcpServer>
#include <QModbusDataUnit>
#include <QTimer>
#include <QMap>
#include <memory> // 包含 std::unique_ptr 所在的头文件
#include <iostream>
#include <QDateTime>
#include "SystemInfoCollector.h"
//解决中文乱码
#pragma execution_character_set("utf-8")
class ModeBusServer : public QObject
{
Q_OBJECT
public:
explicit ModeBusServer(QObject* parent = nullptr);
~ModeBusServer();
void startServer(quint16 deviceID, const QString& ipAddress, quint16 port);
void stopServer();
void printUpdateData(QModbusDataUnit& unit);
signals:
void statusUpdated(const QString& message);
void dataUpdated(const QModbusDataUnit& data);
void requestReceived(const QModbusPdu& request, QModbusDataUnit::RegisterType table, int address, int size);
private slots:
void updateData();
void writeSystemInfoToModbus(QModbusDataUnit& unit, SystemInfo& info);
void handleRequest(const QModbusPdu& request, QModbusDataUnit::RegisterType table, int address, int size);
void sendDataPeriodically();
void onDataWritten(QModbusDataUnit::RegisterType table, int address, int size);
private:
std::unique_ptr<QModbusTcpServer> m_modbusServer;
std::unique_ptr<QTimer> m_dataUpdateTimer;
std::unique_ptr<QTimer> m_sendDataTimer;
QMap<int, quint16> m_dataCache; // 数据缓存
quint16 m_holdingRegistersSize = 100;
int m_deviceID;
int m_valueIndex;
SystemInfoCollector m_infoCollector;
};
#endif // MODEBUSSERVER_H
#include "modeBusServer.h"
#include <QDebug>
ModeBusServer::ModeBusServer(QObject* parent)
: QObject(parent),
m_modbusServer(std::make_unique<QModbusTcpServer>(this)),
m_dataUpdateTimer(std::make_unique<QTimer>(this)),
m_sendDataTimer(std::make_unique<QTimer>(this))
{
connect(m_dataUpdateTimer.get(), &QTimer::timeout, this, &ModeBusServer::updateData);
connect(this, &ModeBusServer::statusUpdated, this, [&](const QString& statusUpdateStr) {
qDebug() << statusUpdateStr;
});
// 修改连接，使用新的槽函数
connect(m_modbusServer.get(), &QModbusTcpServer::dataWritten, this, &ModeBusServer::onDataWritten);
connect(m_modbusServer.get(), &QModbusTcpServer::stateChanged, this, [this](int state) {
if (state == QModbusDevice::ConnectedState) {
qDebug() << "Server connected";
}
else if (state == QModbusDevice::UnconnectedState) {
qDebug() << "Server disconnected";
}
});
}
ModeBusServer::~ModeBusServer()
{
stopServer();
}
void ModeBusServer::startServer(quint16 deviceID, const QString& ipAddress, quint16 port)
{
if (port == 0 || deviceID == 0 || ipAddress.isEmpty()) {
emit statusUpdated("Invalid parameters.");
return;
}
m_deviceID = deviceID;
QModbusDataUnitMap reg;
reg.insert(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, { QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, m_holdingRegistersSize });
m_modbusServer->setMap(reg);
m_modbusServer->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkAddressParameter, ipAddress);
m_modbusServer->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkPortParameter, port);
m_modbusServer->setServerAddress(deviceID);
if (m_modbusServer->connectDevice()) {
emit statusUpdated("Server started on " + ipAddress + ":" + QString::number(port));
m_dataUpdateTimer->start(500);
}
else {
emit statusUpdated("Server start failed: " + m_modbusServer->errorString());
}
}
void ModeBusServer::stopServer()
{
m_dataUpdateTimer->stop();
m_modbusServer->disconnectDevice();
emit statusUpdated("Server stopped.");
}
void ModeBusServer::printUpdateData(QModbusDataUnit& unit)
{
for (int i = 0; i < unit.valueCount(); ++i) {
m_dataCache[i] = unit.value(i); // 更新缓存
}
qDebug() << QString("%1号设备").arg(m_deviceID) << "寄存器数据:" << unit.values();
SystemInfo info1 = m_infoCollector.parseSystemInfo(unit.values());
qDebug() << "Memory Usage:" << info1.memoryUsage << "%";
qDebug() << "CPU Usage:" << info1.cpuUsage << "%";
qDebug() << "Boot Time:" << info1.bootTime.toString(Qt::ISODate);
qDebug() << "Up Time:" << info1.upTime << "seconds";
}
// 更新数据
void ModeBusServer::updateData()
{
m_valueIndex = 0;
QModbusDataUnit unit(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, 10);
SystemInfo info;
// 将系统信息写入 Modbus 数据单元
writeSystemInfoToModbus(unit, info);
bool isSetDataSuccess = m_modbusServer->setData(unit);
//设置数据
if (isSetDataSuccess)
{
m_dataCache.clear(); // 清空缓存
printUpdateData(unit);
emit dataUpdated(unit);
}
else
{
qDebug() << "Failed to update data: " << m_modbusServer->errorString();
}
}
// 将 SystemInfo 数据写入 QModbusDataUnit
void ModeBusServer::writeSystemInfoToModbus(QModbusDataUnit& unit, SystemInfo& info) {
info = m_infoCollector.getSystemInfo();
// 写入内存占用率
quint16 memoryUsageInt = static_cast<quint16>(info.memoryUsage * 100); // 转换为整数
unit.setValue(m_valueIndex++, memoryUsageInt & 0xFFFF);
// 写入 CPU 占用率
quint16 cpuUsageInt = static_cast<quint16>(info.cpuUsage * 100); // 转换为整数
unit.setValue(m_valueIndex++, cpuUsageInt & 0xFFFF);
// 写入开机时间（时间戳）
qint64 bootTimestamp = info.bootTime.toSecsSinceEpoch();
unit.setValue(m_valueIndex++, static_cast<quint16>(bootTimestamp & 0xFFFF));
unit.setValue(m_valueIndex++, static_cast<quint16>((bootTimestamp >> 16) & 0xFFFF));
// 写入运行时间
unit.setValue(m_valueIndex++, static_cast<quint16>(info.upTime & 0xFFFF));
unit.setValue(m_valueIndex++, static_cast<quint16>((info.upTime >> 16) & 0xFFFF));
}
void ModeBusServer::handleRequest(const QModbusPdu& request, QModbusDataUnit::RegisterType table, int address, int size)
{
emit requestReceived(request, table, address, size);
qDebug() << "Request received: Function Code" << request.functionCode() << ", Type" << table << ", Address" << address << ", Size" << size;
}
void ModeBusServer::sendDataPeriodically()
{
qDebug() << "Periodic Data Send:";
for (auto it = m_dataCache.begin(); it != m_dataCache.end(); ++it) {
qDebug() << "Address" << it.key() << "@" << it.value();
}
}
// 实现新增的槽函数
void ModeBusServer::onDataWritten(QModbusDataUnit::RegisterType table, int address, int size)
{
// 处理数据写入事件，可根据需要扩展
qDebug() << "写入数据类型" << table << "从地址" << address << "开始。" << "数据长度：" << size;
}
}
}
// 实现新增的槽函数
void ModeBusServer::onDataWritten(QModbusDataUnit::RegisterType table, int address, int size)
{
// 处理数据写入事件，可根据需要扩展
qDebug() << "写入数据类型" << table << "从地址" << address << "开始。" << "数据长度：" << size;
}
