MODBUS协议详解：TCP/IP环境下的PCI驱动开发

"对象模型示意图展示了在嵌入式系统，特别是基于ARM技术的Linux操作系统下PCI驱动开发的上下文中的通信架构。该模型包括四个主要组成部分：配置层、TCP管理、通信应用层以及用户应用。配置层负责配置和管理其他组件的操作模式，TCP管理处理TCP/IP栈和TCP连接的管理，通信应用层由MODBUS客户端和服务器构成，与用户应用相连接。用户应用则对应于具体的设备应用，与设备功能密切相关。此模型的设计独立于操作系统类型、存储管理等实现细节，通过通用接口层在不同层次间进行通信。不同的实现可以采用任务间传输、共享内存、串行链路接口或过程调用来实现这些接口。此外，MODBUS协议被提及，它是一种应用层报文传输协议，常用于工业设备间的客户机/服务器通信，支持TCP/IP和多种串行传输方式。MODBUS协议基于请求/应答机制，并使用功能码定义服务。" 在深入讲解MODBUS协议之前，我们先了解对象模型示意图的关键点。配置层确保了系统的可配置性，适应不同场景的需求。TCP管理层则处理网络层面的通信，保证了数据在网络中的可靠传输。通信应用层是MODBUS协议的核心，它允许MODBUS客户端和服务器之间进行通信，而用户应用层则与实际的硬件设备交互。 MODBUS协议，根据GB/T标准，是一个在OSI模型第7层运行的应用层协议，它定义了设备间通信的规则。作为客户机/服务器架构的一部分，MODBUS协议允许不同设备通过TCP/IP或各种串行接口（如EIA/TIA-232、EIA-422、EIA/TIA-485、光纤和无线等）进行通信。MODBUS还支持MODBUSPLUS这样的高速网络。MODBUS协议的交易处理框架内使用了功能码，这些功能码规定了协议提供的具体服务。 MODBUS应用层不仅限于串行传输，还可以基于TCP/IP（如以太网）进行通信。MODBUS协议数据单元（PDU）是请求和响应报文的核心元素，而应用数据单元（ADU）则包含了PDU以及可能的附加信息。此协议的广泛应用在于其简单性和兼容性，使得大量自动化设备能够无缝集成并进行数据交换。 在实际应用中，MODBUS通信可以跨越多个网络层次，如图2所示，PLC（可编程逻辑控制器）、HMI（人机界面）、驱动器和I/O设备通过不同类型的网络（如MODBUS ON RS232、MODBUS ON RS485、MODBUS ON TCP/IP）连接，网关用于不同网络间的通信转换。 总结来说，对象模型示意图描绘了一个分布式系统中各组件如何交互，而MODBUS协议则是实现这些组件间有效通信的基石。在嵌入式系统和ARM技术的Linux环境中，理解并掌握这种通信模型和协议对于开发PCI驱动至关重要。