File Coverage

blib/lib/Protocol/Modbus/RTU.pm
Criterion Covered Total %
statement 21 90 23.3
branch 0 20 0.0
condition 0 3 0.0
subroutine 7 14 50.0
pod 0 7 0.0
total 28 134 20.9


line stmt bran cond sub pod time code
1             package Protocol::Modbus::RTU;
2             $VERSION = 1.00;
3              
4 1     1   584 use strict;
  1         1  
  1         31  
5 1     1   5 use warnings;
  1         1  
  1         23  
6 1     1   5 use Carp;
  1         1  
  1         54  
7              
8 1     1   6 use Protocol::Modbus;
  1         2  
  1         29  
9 1     1   4 use Protocol::Modbus::Request;
  1         2  
  1         183  
10              
11             # Derive from Protocol::Modbus
12             @Protocol::Modbus::RTU::ISA = 'Protocol::Modbus';
13              
14             # Table of CRC values for high order byte
15 1         365 use constant CRC_HI => [
16             0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
17             0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
18             0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1,
19             0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
20             0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
21             0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
22             0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1,
23             0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
24             0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
25             0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
26             0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
27             0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
28             0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
29             0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
30             0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
31             0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
32             0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
33             0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
34             0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
35 1     1   4 ];
  1         2  
36              
37             # Table of CRC values for low order byte
38 1         1199 use constant CRC_LO => [
39             0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5,
40             0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B,
41             0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE,
42             0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6,
43             0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3, 0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
44             0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D,
45             0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A, 0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8,
46             0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C,
47             0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26, 0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21,
48             0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
49             0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F, 0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A,
50             0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA,
51             0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5, 0x77, 0xB7,
52             0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51,
53             0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
54             0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98,
55             0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D,
56             0x4C, 0x8C, 0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83,
57             0x41, 0x81, 0x80, 0x40
58 1     1   6 ];
  1         1  
59              
60             sub request {
61 0     0 0   my ($self, %args) = @_;
62              
63             # Pass control to super class
64 0           return $self->SUPER::request(%args);
65             }
66              
67             sub response {
68 0     0 0   my ($self, %args) = @_;
69              
70             # Pass control to super class
71 0           return $self->SUPER::response(%args);
72             }
73              
74             # Needed to encapsulate modbus request with the unit header
75             # to be transmitted via serial link
76             sub requestHeader {
77 0     0 0   my ($self, $req) = @_;
78              
79 0           my $pdu = $req->pdu(); # builds the request message PDU first
80 0           my $unit = $req->options->{unit};
81              
82             # Pack the header
83 0           my $hdr = pack('C', $unit);
84              
85             #print 'Computed HDR [', uc( unpack('H*', $hdr) ), "]\n";
86 0           return ($hdr);
87             }
88              
89             # Needed to append the CRC in the trailer
90             # to be transmitted via serial link
91             sub requestTrailer {
92 0     0 0   my ($self, $req) = @_;
93              
94 0           my $hdr = $req->header();
95 0           my $pdu = $req->pdu();
96 0           my $msg;
97 0 0         $msg = $hdr if defined($hdr);
98 0 0         $msg .= $pdu if defined($pdu);
99              
100             #print 'Calculating CRC for ['.uc( unpack('H*', $msg ) )."]\n";
101              
102 0           my $crcl = 0xFF;
103 0           my $crch = 0xFF;
104 0           my @bytes = split(//, $msg);
105 0           for (@bytes) {
106 0           my $data = unpack('C*', $_);
107 0           my $crcIdx = $crcl ^ $data;
108 0           $crcl = $crch ^ &CRC_HI->[$crcIdx];
109 0           $crch = &CRC_LO->[$crcIdx];
110             }
111              
112             # Pack the trailer - CRC has low byte first
113 0           my $trlr = pack('CC', $crcl, $crch);
114              
115             #print 'Computed CRC ['.uc( unpack('H*', $trlr) )."]\n";
116 0           return ($trlr);
117             }
118              
119             sub extractPdu {
120 0     0 0   my ($self, $raw_data) = @_;
121              
122 0 0 0       if (!defined($raw_data) or length($raw_data) == 0) {
123 0           return;
124             }
125              
126             # split hdr(length 1)-pdu(length count+3)-crc(length 2)
127             # pdu is func(length 1)-count(length 2)-value(length count)
128 0           my $hdr = substr($raw_data, 0, 1);
129              
130             #print 'hdr = ['.uc( unpack('H*', $hdr))."]\n";
131              
132 0           my $pdu = substr($raw_data, 1, -2);
133              
134             #print 'pdu = ['.uc( unpack('H*', $pdu))."]\n";
135              
136 0           my $crc = substr($raw_data, -2);
137              
138             #print 'crc = ['.uc( unpack('H*', $crc))."]\n";
139              
140 0           return ($hdr, $pdu, $crc);
141             }
142              
143             # Process a request before sending on the wire
144             # Add header
145             sub processBeforeSend {
146 0     0 0   my ($self, $req) = @_;
147              
148             # add optional header/trailer for (for Modbus/TCP, Modbus/RTU protocol flavours)
149 0           my $hdr = $self->requestHeader($req); # calls pdu()
150 0           $req->header($hdr);
151 0           my $trlr = $self->requestTrailer($req);
152 0           $req->trailer($trlr);
153              
154             # now that header and footer created set the frame
155 0           my $frame = $hdr . $req->pdu() . $trlr;
156              
157             #print "Set frame to [", uc( unpack('H*', $frame) ), "]\n";
158 0           $req->frame($frame);
159              
160 0           return ($req);
161             }
162              
163             # Process binary data after receiving
164             # Protocol should be responsible for processing binary
165             # packets to obtain a single Modbus PDU frame
166             #
167             # Modbus/TCP packets are composed of [MBAP + PDU]
168             #
169             sub processAfterReceive {
170 0     0 0   my ($self, $res) = @_;
171 0           my $raw_data = $res->frame();
172              
173             #print "RTU processAfterReceive [".uc( unpack('H*', $raw_data) )."] \n";
174 0           my ($hdr, $pdu, $crc, $value);
175              
176 0           eval { ($hdr, $pdu, $crc) = $self->extractPdu($raw_data); };
  0            
177 0 0         if ($@) {
178 0           warn('Exception generated (', $@, ')');
179 0           return ($@);
180             }
181              
182 0 0         warn("\tHDR = [", uc(unpack('H*', $hdr)), "] \n") if defined $hdr;
183 0 0         warn("\tPDU = [", uc(unpack('H*', $pdu)), "] \n") if defined $pdu;
184 0 0         warn("\tCRC = [", uc(unpack('H*', $crc)), "] \n") if defined $crc;
185              
186             # Set response PDU field
187 0           $res->unit($hdr);
188 0           $res->pdu($pdu);
189 0           $res->crc($crc);
190              
191             # Validate the received CRC
192 0           my $msg;
193 0 0         $msg = $hdr if defined($hdr);
194 0 0         $msg .= $pdu if defined($pdu);
195              
196             #print 'Calculating CRC for ['.uc( unpack('H*', $msg ) )."]\n";
197              
198 0           my $crcl = 0xFF;
199 0           my $crch = 0xFF;
200 0           my @bytes = split(//, $msg);
201 0           for (@bytes) {
202 0           my $data = unpack('C*', $_);
203 0           my $crcIdx = $crcl ^ $data;
204 0           $crcl = $crch ^ &CRC_HI->[$crcIdx];
205 0           $crch = &CRC_LO->[$crcIdx];
206             }
207              
208             # Pack the trailer - CRC has low byte first
209 0           my $crcCalc = pack('CC', $crcl, $crch);
210              
211             #print 'Computed CRC ['.uc( unpack('H*', $crcCalc) )."]\n";
212             #print 'Received CRC ['.uc( unpack('H*', $crc) )."]\n";
213 0 0         if ($crcCalc ne $crc) {
214 0           warn(
215             'Invalid CRC received [',
216             uc(unpack('H*', $crc)),
217             '] expecting [',
218             uc(unpack('H*', $crcCalc)), "]\n"
219             );
220             }
221              
222 0           return ($res);
223             }
224              
225             1;
226