modbusrtu報(bào)文格式詳細(xì)介紹

Modbus是一種串行通信協(xié)議，是Modicon于1979年，為使用可編程邏輯控制器（PLC）而發(fā)表的。事實(shí)上，它已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并且現(xiàn)在是工業(yè)電子設(shè)備之間相當(dāng)常用的連接方式。

Modbus協(xié)議目前存在用于串口、以太網(wǎng)以及其他支持互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)的版本。

大多數(shù)Modbus設(shè)備通信通過(guò)串口EIA-485物理層進(jìn)行。 對(duì)于串行連接，存在兩個(gè)變種，它們?cè)跀?shù)值數(shù)據(jù)表示不同和協(xié)議細(xì)節(jié)上略有不同。Modbus RTU是一種緊湊的，采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)的方式，Modbus ASCII是一種人類(lèi)可讀的，冗長(zhǎng)的表示方式。這兩個(gè)變種都使用串行通訊（serial communicaTIon）方式。RTU格式后續(xù)的命令／數(shù)據(jù)帶有循環(huán)冗余校驗(yàn)的校驗(yàn)和，而ASCII格式采用縱向冗余校驗(yàn)的校驗(yàn)和。被配置為RTU變種的節(jié)點(diǎn)不會(huì)和設(shè)置為ASCII變種的節(jié)點(diǎn)通信，反之亦然。

modbusrtu的一個(gè)報(bào)文分析

先聲明下我們的目的，我們是要兩個(gè)設(shè)備通訊，用的是MODBUS協(xié)議。上面簡(jiǎn)單介紹了：“報(bào)文”“CRC校驗(yàn)”“功能號(hào)”。

在單片機(jī)中拿出一部分內(nèi)存（RAM）進(jìn)行兩個(gè)設(shè)備通訊，例如：

數(shù)組后面的注釋?zhuān)f(shuō)明

OX［20］ 代表是輸出線圈，用功能碼 0x01，0x05，0x0F 訪問(wèn)， 開(kāi)頭地址是 0 （這個(gè)后續(xù)說(shuō)明）

IX［20］ 代表是輸入線圈，用功能碼 0x02 訪問(wèn)， 開(kāi)頭地址是 1 （這個(gè)后續(xù)說(shuō)明）

另外兩個(gè)一樣的道理。

注意：所謂的“線圈”“寄存器”就是“位變量”“16位變量”，不要被迷惑。之所以稱(chēng)“線圈”我覺(jué)得應(yīng)該是對(duì)于應(yīng)用的設(shè)備，MODBUS協(xié)議是專(zhuān)門(mén)針對(duì)485總線設(shè)備（例PLC）開(kāi)發(fā)的。

1、主機(jī)對(duì)從機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)操作

如果單片機(jī)接收到一個(gè)報(bào)文那么就對(duì)報(bào)文進(jìn)行解析執(zhí)行相應(yīng)的處理，如上面報(bào)文：

01 06 00 01 00 17 98 04

從機(jī)地址 功能號(hào) 數(shù)據(jù)地址 數(shù)據(jù) CRC校驗(yàn)

假如本機(jī)地址是 1 ，那么單片機(jī)接收到這串?dāng)?shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算CRC校驗(yàn)判斷數(shù)據(jù)是否正確，如果判斷數(shù)據(jù)無(wú)誤，則結(jié)果是：

HoldDataReg［1］ = 0x0017;

MODBUS主機(jī)就完成了一次對(duì)從機(jī)數(shù)據(jù)的寫(xiě)操作，實(shí)現(xiàn)了通訊。

2、主機(jī)對(duì)從機(jī)讀數(shù)據(jù)操作

主機(jī)進(jìn)行讀HoldDataReg［1］ 操作，則報(bào)文是：

01 03 00 01 00 01 D5 CA

從機(jī)地址 功能號(hào) 數(shù)據(jù)地址 讀取數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) CRC校驗(yàn)

那么單片機(jī)接收到這串?dāng)?shù)據(jù)根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算CRC校驗(yàn)判斷數(shù)據(jù)是否正確，如果判斷數(shù)據(jù)無(wú)誤，則結(jié)果是：返回信息給主機(jī)，返回的信息也是有格式的：

返回內(nèi)容：

01 03 02 0017 F8 4A

從機(jī)地址 功能號(hào) 數(shù)據(jù)字節(jié)個(gè)數(shù) 兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) CRC校驗(yàn)

MODBUS主機(jī)就完成了一次對(duì)從機(jī)數(shù)據(jù)的讀操作，實(shí)現(xiàn)了通訊。

MODBUS報(bào)文模型

以上了解到了MODBUS的一幀報(bào)文是如何通訊的，其實(shí)每個(gè)報(bào)文的格式都基本一樣的。

這里兩個(gè)縮略詞以前不知道，但是現(xiàn)在要明白指的是什么，“ADU”“PDU”

ADU： 應(yīng)用數(shù)據(jù)單元

PDU： 協(xié)議數(shù)據(jù)單元

modbusrtu報(bào)文格式

所有交換的RTU類(lèi)型報(bào)文（幀），無(wú)論上／下行，具有相同的結(jié)構(gòu)：

每幀報(bào)文包含4種類(lèi)型的信息：

從站號(hào)

從站號(hào)為1字節(jié)，取值范圍為0～FFH．例外的，如果此值為0，則作為主站的廣播信文標(biāo)識(shí)．因此，物理上使用的從站號(hào)只能在01H～FFH之間（即1～255之間）。

功能碼

功能碼為1字節(jié)，它被用來(lái)選擇一個(gè)命令（讀、寫(xiě)或回答校驗(yàn)是否正確等），有效功能碼范圍為1～255之間，本手冊(cè)支持的功能碼將在第2章中加以詳述。

數(shù)據(jù)區(qū)

數(shù)據(jù)區(qū)為n字節(jié)，它包含與功能碼相關(guān)的一串十六進(jìn)制數(shù)據(jù)。