TrainCamp_lipengpeng_Modbus/mymodbus.h

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* Copyright (C) 2025-.
*
* File Name: mymodbus.h
* Description: Modbus RTU协议封装类，支持线圈和寄存器的读写操作
* Others:
* Version: 1.0
* Author: lipengpeng
* Date: 2025-7-23
*
******************************************************************************/

#ifndef MYMODBUS_H
#define MYMODBUS_H

#include <QObject>
#include <QByteArray>
#include <QVector>
#include <QString>
#include <QtGlobal>


/**
 * @class MyModbus
 * @brief Modbus RTU协议封装类
 *
 * 提供Modbus RTU协议的核心功能实现，包括：
 * 1. 读线圈/寄存器（功能码0x01/0x03）
 * 2. 写多个线圈（功能码0x0F）
 * 3. 写多个寄存器（功能码0x10）
 * 4. CRC校验计算与验证
 * 5. 响应报文解析
 *
 * @note 使用时需先通过Set()方法设置从站参数
 */

class MyModbus : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    /**
     * @brief 默认构造函数
     */
    MyModbus(QObject *parent = nullptr);

    /**
     * @brief 设置Modbus通信参数
     * @param stationAddress 从站地址
     * @param functionCode 功能码
     * @param startAdress 起始地址
     * @param length 数据长度
     */
    bool setStation(quint16 stationAddress, quint16 functionCode,
             quint16 startAdress, quint16 length);

    /**
     * @brief 生成读线圈/寄存器命令
     *
     * 根据当前参数生成读取命令（功能码01或03）
     */
    void readCoilAndReg();

    /**
     * @brief 生成写多个线圈命令
     * @param coils 要写入的线圈状态数组
     */
    void writeCoil(QVector<bool> &coils);

    /**
     * @brief 生成写多个寄存器命令
     * @param values 要写入的寄存器值数组
     */
    void writeRegister(QVector<quint16> &values);

    /**
     * @brief 获取待发送的命令报文
     * @return 完整的Modbus命令报文
     */
    QByteArray sendCommand();

    /**
     * @brief 处理接收到的响应报文
     * @param revMessage 接收到的原始报文
     * @return 通过CRC校验的有效报文
     */
    QByteArray receive(const QByteArray &revMessage);

    /**
     * @brief 检查响应报文中的错误码
     * @return 0表示正常，非0表示异常码
     */
    quint8 errorCheck();

    /**
     * @brief 解析读线圈响应报文
     * @return 线圈状态数组
     */
    QVector<bool> analReadCoil();

    /**
     * @brief 解析读寄存器响应报文
     * @return 寄存器值数组
     */
    QVector<quint16> analReadReg();

    /**
     * @brief 计算CRC校验值
     * @param data 待计算的数据
     * @return CRC校验值
     */
    quint16 calculateCrc(const QByteArray &data);

    /**
     * @brief 校验报文的CRC值
     * @param data 待校验的报文
     * @return true表示校验通过，false表示校验失败
     */
    bool crcCheck(const QByteArray &data);

private:
    quint16 stationAddress_;   // 从站地址
    quint16 functionCode_;     // 功能码
    quint16 startAddress_;      // 起始地址
    quint16 length_;           // 数据长度
    QByteArray sendCommand_;   // 待发送的命令报文
    QByteArray receive_;       // 接收到的响应报文

};

#endif // MYMODBUS_H