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马梦阳 a0d1589006 add：增加 Air8000 modbus TCP 主站示例代码		3 月之前
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main.lua	a0d1589006 add：增加 Air8000 modbus TCP 主站示例代码	3 月之前
netdrv_eth_spi.lua	a0d1589006 add：增加 Air8000 modbus TCP 主站示例代码	3 月之前
param_field.lua	a0d1589006 add：增加 Air8000 modbus TCP 主站示例代码	3 月之前
raw_frame.lua	a0d1589006 add：增加 Air8000 modbus TCP 主站示例代码	3 月之前
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演示模块概述

1、main.lua：主程序入口；

2、param_field.lua：TCP 主站应用模块（字段参数方式）；

3、raw_frame.lua：TCP 主站应用模块（原始帧方式）；

4、netdrv_eth_spi.lua：“通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡”驱动模块；

演示功能概述

本 demo 演示的核心功能为：

1、将设备配置为 modbus TCP 主站模式

2、与从站 1 和从站 2 进行通信

对从站 1 进行 2 秒一次的读取保持寄存器 0-1 操作
对从站 2 进行 4 秒一次的写入保持寄存器 0-1 操作

注意事项：

1、该示例程序需要搭配 exmodbus 扩展库使用

2、在 main.lua 中 require "param_field" 模块，可以演示标准 modbus TCP 请求报文格式的使用方式

3、在 main.lua 中 require "raw_frame" 模块，可以演示非标准 modbus TCP 请求报文格式的使用方式

4、require "param_field" 和 require "raw_frame" 不要同时打开，否则功能会有冲突

特别说明：

关于 TCP 报文，exmodbus 扩展库支持通过字段参数或原始帧两种方式进行配置

这两种配置方式本质都由用户将其放入 table 中在调用接口时传入，区别如下：

1、字段参数方式

这种方式需要用户将请求报文进行解析后，将其放入 table 中，例如：

-- 读取请求：
local config = {
    slave_id = 1,                         -- 从站地址
    reg_type = exmodbus.HOLDING_REGISTER, -- 寄存器类型：保持寄存器
    start_addr = 0x0000,                  -- 寄存器起始地址
    reg_count = 0x0002,                   -- 寄存器数量
    timeout = 1000                        -- 超时时间
}

-- 写入请求：
local config = {
    slave_id = 2,                         -- 从站地址
    reg_type = exmodbus.HOLDING_REGISTER, -- 寄存器类型：保持寄存器
    start_addr = 0x0000,                  -- 寄存器起始地址
    reg_count = 0x0002,                   -- 寄存器数量
    data = {
        [start_addr] = 0x0012,            -- 寄存器 0 的值
        [start_addr + 1] = 0x0034,        -- 寄存器 1 的值
    }
    force_multiple = true, -- 是否强制使用多个寄存器写入操作（写多个线圈功能码：0x0F；写多个寄存器功能码：0x10）
    timeout = 1000                        -- 超时时间
}

2、原始帧方式

这种方式只需要用户将原始请求报文放入 table 中，例如：

-- 读取请求：
local config = {
    raw_request = string.char(
        0x00, 0x01, -- 事务标识符
        0x00, 0x00, -- 协议标识符
        0x00, 0x06, -- 长度
        0x01,       -- 单元标识符（从站地址）
        0x03,       -- 功能码：读取保持寄存器
        0x00, 0x00, -- 寄存器起始地址
        0x00, 0x02  -- 寄存器数量
    ),
    timeout = 1000  -- 超时时间 1000 ms
}

-- 写入请求：
local config = {
    raw_request = string.char(
        0x00, 0x02, -- 事务标识符
        0x00, 0x00, -- 协议标识符
        0x00, 0x0B, -- 长度
        0x02,       -- 单元标识符（从站地址）
        0x10,       -- 功能码：写入保持寄存器
        0x00, 0x00, -- 寄存器起始地址
        0x00, 0x02, -- 寄存器数量
        0x04,       -- 字节数量
        0x00, 0x12, -- 寄存器 0 的值
        0x00, 0x34  -- 寄存器 1 的值
    ),
    timeout = 1000  -- 超时时间 1000 ms
}

如果你需要发送的请求报文是符合 modbus TCP 标准格式，可以使用字段参数或者原始帧方式

如果你需要发送的请求报文是非标准格式，必须使用原始帧方式，使用字段参数方式会导致解析的数据不正确

演示硬件环境

1、Air8000 开发板一块

2、TYPE-C USB数据线一根

3、网线两根（一根开发板使用，一根电脑使用）

演示软件环境

1、Luatools下载调试工具

2、Air8000 V2018 版本（理论上最新版本固件也可以，如果使用最新版本的固件不可以，可以烧录 V2018-1 固件对比验证）

3、摩尔信使(MThings)官网（用于模拟 modbus 从站设备）

演示核心步骤

TCP 主站应用模块（字段参数方式，对应 param_field.lua）

1、搭建硬件环境

将 TYPE-C USB 数据线一端接在 Air8000 开发板上，另一端接在电脑上
将网线一端接在 Air8000 开发板网口上，另一端接在路由器/交换机上
将另一根网线一端接在电脑网口上，另一端接在同一个路由器/交换机上
参考图见演示硬件环境

2、在摩尔信使上配置模拟 TCP 从站设备环境

点击左上角的 “通道管理” 按钮，在 “通道管理” 窗口点击 “网络通道” 按钮，点击 NET000 通道后面的 “配置” 按钮，在 “网络参数配置” 窗口配置网络参数，操作流程如下：

点击左上角的 “添加设备”按钮，在 “添加设备” 窗口对通信设备参数进行配置，配置好后点击 “添加” 按钮，左侧栏即为添加后的效果，操作流程图如下：

点击左侧的第一个从站（我这里显示为 “NET000-001”），点击中上部分的 “新增数据” 按钮，在 “新增数据配置” 窗口将 “数据条数” 、“区块” 、“起始数据地址” 按照下图中所示进行配置，最后点击 “确定” 按钮，此时便成功新增保持寄存器 0 和保持寄存器 1，操作流程图如下：

点击左侧的第二个从站（我这里显示为 “NET000-002”），点击中上部分的 “新增数据” 按钮，在 “新增数据配置” 窗口将 “数据条数” 、“区块” 、“起始数据地址” 按照下图中所示进行配置，最后点击 “确定” 按钮，此时便成功新增保持寄存器 0 和保持寄存器 1，操作流程图如下：

此时在摩尔信使上的配置操作已经完成，如果需要在摩尔信使上查看报文，那么操作流程图如下：

3、调整软件代码

打开 require "param_field" ，注释掉 require "raw_frame" ，操作流程图如下：

在 ”param_field.lua“ 文件中修改对应的 IP 地址和端口号（与上位机保持一致）

4、打开 Luatools 工具，根据要求烧录本次所需要的内核固件和脚本代码

5、烧录成功后，自动开机运行

6、开机运行后 Luatools 工具上记录的日志如下：

[2025-12-18 15:04:33.822][000000002.471] I/user.exmodbus 连接服务器成功
[2025-12-18 15:04:34.174][000000002.845] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:34.236][000000002.893] I/user.exmodbus_test 成功读取到从站 1 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 0 ，寄存器 1 数值为 0
[2025-12-18 15:04:36.234][000000004.893] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:36.250][000000004.906] I/user.exmodbus_test 成功读取到从站 1 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 0 ，寄存器 1 数值为 0
[2025-12-18 15:04:36.264][000000004.906] I/user.exmodbus_test 开始写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 123 ，寄存器 1 数值为 456
[2025-12-18 15:04:36.280][000000004.925] I/user.exmodbus_test 成功写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:38.069][000000006.667] I/mobile sim0 sms ready
[2025-12-18 15:04:38.071][000000006.668] D/mobile cid1, state0
[2025-12-18 15:04:38.079][000000006.668] D/mobile bearer act 0, result 0
[2025-12-18 15:04:38.087][000000006.669] D/mobile NETIF_LINK_ON -> IP_READY
[2025-12-18 15:04:38.090][000000006.669] I/user.dnsproxy 开始监听
[2025-12-18 15:04:38.092][000000006.745] D/mobile TIME_SYNC 0
[2025-12-18 15:04:38.255][000000006.925] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:38.273][000000006.939] I/user.exmodbus_test 成功读取到从站 1 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 0 ，寄存器 1 数值为 0
[2025-12-18 15:04:40.272][000000008.940] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:40.284][000000008.953] I/user.exmodbus_test 成功读取到从站 1 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 0 ，寄存器 1 数值为 0
[2025-12-18 15:04:40.294][000000008.953] I/user.exmodbus_test 开始写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 123 ，寄存器 1 数值为 456
[2025-12-18 15:04:40.310][000000008.966] I/user.exmodbus_test 成功写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:42.297][000000010.966] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:42.327][000000010.979] I/user.exmodbus_test 成功读取到从站 1 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 0 ，寄存器 1 数值为 0
[2025-12-18 15:04:42.899][000000011.563] I/user.exmodbus 连接断开
[2025-12-18 15:04:44.319][000000012.979] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:44.325][000000012.980] E/user.exmodbus TCP 连接未建立或已断开，无法发送请求
[2025-12-18 15:04:44.330][000000012.981] I/user.exmodbus_test 未收到从站 1 的响应（超时）
[2025-12-18 15:04:44.338][000000012.981] I/user.exmodbus_test 开始写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 123 ，寄存器 1 数值为 456
[2025-12-18 15:04:44.344][000000012.983] E/user.exmodbus TCP 连接未建立或已断开，无法发送请求
[2025-12-18 15:04:44.352][000000012.983] I/user.exmodbus_test 未收到从站 2 的响应（超时）
[2025-12-18 15:04:46.314][000000014.984] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:46.335][000000014.985] E/user.exmodbus TCP 连接未建立或已断开，无法发送请求
[2025-12-18 15:04:46.365][000000014.986] I/user.exmodbus_test 未收到从站 1 的响应（超时）
[2025-12-18 15:04:47.901][000000016.566] D/socket connect to 192.168.1.100,6000
[2025-12-18 15:04:47.911][000000016.567] D/net adapter 4 connect 192.168.1.100:6000 TCP
[2025-12-18 15:04:48.320][000000016.987] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:48.326][000000016.988] E/user.exmodbus TCP 连接未建立或已断开，无法发送请求
[2025-12-18 15:04:48.333][000000016.989] I/user.exmodbus_test 未收到从站 1 的响应（超时）
[2025-12-18 15:04:48.346][000000016.989] I/user.exmodbus_test 开始写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 123 ，寄存器 1 数值为 456
[2025-12-18 15:04:48.350][000000016.991] E/user.exmodbus TCP 连接未建立或已断开，无法发送请求
[2025-12-18 15:04:48.356][000000016.991] I/user.exmodbus_test 未收到从站 2 的响应（超时）
[2025-12-18 15:04:50.324][000000018.992] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:50.328][000000018.993] E/user.exmodbus TCP 连接未建立或已断开，无法发送请求
[2025-12-18 15:04:50.333][000000018.994] I/user.exmodbus_test 未收到从站 1 的响应（超时）
[2025-12-18 15:04:50.913][000000019.573] I/user.exmodbus 连接服务器成功
[2025-12-18 15:04:52.335][000000020.994] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:52.343][000000021.006] I/user.exmodbus_test 成功读取到从站 1 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 0 ，寄存器 1 数值为 0
[2025-12-18 15:04:52.352][000000021.007] I/user.exmodbus_test 开始写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 123 ，寄存器 1 数值为 456
[2025-12-18 15:04:52.359][000000021.019] I/user.exmodbus_test 成功写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:54.357][000000023.020] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:54.384][000000023.032] I/user.exmodbus_test 成功读取到从站 1 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 0 ，寄存器 1 数值为 0
[2025-12-18 15:04:56.371][000000025.033] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:56.410][000000025.045] I/user.exmodbus_test 成功读取到从站 1 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 0 ，寄存器 1 数值为 0
[2025-12-18 15:04:56.426][000000025.046] I/user.exmodbus_test 开始写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 123 ，寄存器 1 数值为 456
[2025-12-18 15:04:56.441][000000025.063] I/user.exmodbus_test 成功写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值

7、如下图所示，鼠标右键点击 “通道” 下方的按钮，当我们把摩尔信使上由上位机与 Air8000 之间的网络通道关闭后，此时 Air8000 在发送请求时便会收不到响应，Luatools 工具上显示的日志如下：

[2025-12-18 15:04:42.899][000000011.563] I/user.exmodbus 连接断开
[2025-12-18 15:04:44.319][000000012.979] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:44.325][000000012.980] E/user.exmodbus TCP 连接未建立或已断开，无法发送请求
[2025-12-18 15:04:44.330][000000012.981] I/user.exmodbus_test 未收到从站 1 的响应（超时）
[2025-12-18 15:04:44.338][000000012.981] I/user.exmodbus_test 开始写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 123 ，寄存器 1 数值为 456
[2025-12-18 15:04:44.344][000000012.983] E/user.exmodbus TCP 连接未建立或已断开，无法发送请求
[2025-12-18 15:04:44.352][000000012.983] I/user.exmodbus_test 未收到从站 2 的响应（超时）

8、如下图所示，鼠标右键点击 “通道” 下方的按钮，当我们把摩尔信使上由上位机与 Air8000 之间的网络通道打开后，此时 Air8000 在发送请求时便会接收到响应，Luatools 工具与摩尔信使上显示的日志如下：

程序设计为每隔 2 秒执行一次读取，每隔 4 秒执行一次写入

[2025-12-18 15:04:50.913][000000019.573] I/user.exmodbus 连接服务器成功
[2025-12-18 15:04:52.335][000000020.994] I/user.exmodbus_test 开始读取从站 1 保持寄存器 0-1 的值
[2025-12-18 15:04:52.343][000000021.006] I/user.exmodbus_test 成功读取到从站 1 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 0 ，寄存器 1 数值为 0
[2025-12-18 15:04:52.352][000000021.007] I/user.exmodbus_test 开始写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值，寄存器 0 数值为 123 ，寄存器 1 数值为 456
[2025-12-18 15:04:52.359][000000021.019] I/user.exmodbus_test 成功写入从站 2 保持寄存器 0-1 的值

9、关于 Air8000 执行读取和写入请求后，摩尔信使上位机的数值变化如下图所示：

TCP 主站应用模块（原始帧方式，对应 raw_frame.lua）