通过libmodbus库测量Modbus数据传输速率的C程序

功能概述

该工具旨在通过连续发送Modbus请求并记录响应时间来测量数据传输速率。它支持两种主要的Modbus模式：TCP和RTU，用户可以通过命令行参数选择使用哪种模式进行测试。该程序通过测量在指定时间内成功读取的数据点数量来计算数据传输速率，并将结果以点/秒和KiB/秒两种单位展示，为用户提供了一种直观的性能指标。

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程序结构与实现

程序主体在main函数中实现，根据用户输入选择测试的后端（TCP或RTU）和执行的循环次数。对于TCP连接，它尝试连接到本地主机上的特定端口；对于RTU模式，则通过串行端口进行通信。连接成功后，程序将分配内存以存储Modbus状态和寄存器值，并开始测试序列。

性能测试过程

测试包括三个主要阶段：读取位、读取寄存器和写读寄存器。在每个阶段，程序都会执行大量的Modbus操作，以便收集足够的数据来进行有效的性能分析。

1. 读取位 – 测试通过连续读取Modbus位（数字输入和输出）来评估位操作的性能。
2. 读取寄存器 – 通过连续读取Modbus寄存器（类似于模拟输入和保持寄存器）来测试寄存器操作的效率。
3. 写读寄存器 – 进行写操作后立即读取寄存器，以测试组合操作的性能。

每次测试后，程序都会计算并显示数据传输的速率（每秒传输的数据点数和KiB数），以及整个测试过程所需的时间。

结果输出

程序的输出提供了关于Modbus操作性能的详细信息，包括操作的持续时间、总字节数以及计算出的数据传输速率。这些数据有助于用户了解在特定硬件和网络设置中执行Modbus操作的效率。

此外，程序还会计算包括Modbus TCP协议开销在内的总字节数，这对于评估网络负载和优化网络性能特别重要。

使用场景和价值

此性能测量工具对于正在开发或部署基于Modbus的系统的工程师极具价值。它不仅可以帮助他们验证和优化系统配置，确保在生产环境中达到所需的性能标准，还可以在系统升级或扩展前评估潜在的性能瓶颈。

通过这种方式，工程师可以更有效地管理Modbus系统的维护和升级，确保所有操作都能在最优的性能条件下运行。