Modbus协议

一、Modbus协议简介 

　　Modbus一个工业上常用的通讯协议、一种通讯约定。Modbus协议包括RTU、ASCII、TCP。其中Modbus RTU最常用，因此本篇以Modbus RTU介绍。

二、基础知识　　

　　例：简单分析一条Modbus RTU报文，例如：01 06 00 01 00 17 98 04

　　从机地址：01　　功能号：06　　数据地址：00 01　　数据：00 17　　CRC校验：98 04

　　这一串数据的意思是：把数据0x0017(十进制23)写入1号从机地址0x0001数据地址。

　　1.报文

　　　　一个报文就是一帧数据，一个数据帧就一个报文：指的是一串完整的指令数据，就像上面的一串数据。

　　2.CRC校验意义：例如上面的9804是它前面的数据（01 06 00 01 00 17）通过一算法计算出来的结果。

　　　　作用：在数据传输过程中可能数据会发生错误，CRC检验检测接收的数据是否正确。

　　　　比如：主机发出01 06 00 01 00 17 98 04，那么从机接收到后要根据01 06 00 01 00 17再计算CRC校验值，从机判断自己计算出来的CRC校验是否与接收的CRC校验相等，如果不相等那么说明数据传输有错误这些数据不能要了。

　　3.功能号

　　　　意义：modbus定义。见附录1。

　　　　作用：指示具体的操作。

三、一个报文分析

　　

　　说明：

　　　　OX[20] 代表是输出线圈，用功能码 0x01，0x05，0x0F 访问， 开头地址是0

　　　　IX[20] 代表是输入线圈，用功能码 0x02 访问，开头地址是1

       注意：所谓的“线圈”“寄存器”就是“位变量”“16位变量”。

 　　1.主机对从机写操作

　　　　如果单片机接收到一个报文那么就对报文进行解析执行相应的处理，如上面报文：

　　　　　　从机地址：01　　功能号：06　　数据地址：00 01　　数据：00 17　　CRC校验：98 04

　　　　假如本机地址是 1 ，那么单片机接收到这串数据根据数据计算CRC校验判断数据是否正确，如果判断数据无误，则结果是：

　　　　　　 HoldDataReg[1]  =  0x0017

　　　　Modbus主机就完成了一次对从机数据的写操作，实现了通讯。

　　2.主机对从机读操作

　　　　主机进行读HoldDataReg[1] 操作，则报文是：

　　　　　　从机地址：01　　功能号：03　　数据地址：00 01　　数据个数：00 01　　CRC校验：D5 CA

       　　那么单片机接收到这串数据根据数据计算CRC校验判断数据是否正确，如果判断数据无误，则结果是：返回信息给主机，返回内容：  

 　　　　　　从机地址：01　　功能号：03　　数据字节个数：02　　两个字节数据：00 17　　CRC校验：F8 4A

　　　　Modbus主机就完成了一次对从机数据的读操作，实现了通讯。

四、Modbus报文模型

　　　

五、Modbus数据模型

    

 

六、Modbus事务处理

      下列状态图描述了在服务器侧Modbus事务处理的一般处理过程。
           

附录1：Modbus RTU功能码
       最常用功能码：
       下面“线圈”“寄存器”其实分别直的就是“位变量”“16位变量”
        01 (0x01)        读线圈
        02 (0x02)        读离散量输入
        03 (0x03)        读保持寄存器
        04(0x04)         读输入寄存器
        05 (0x05)        写单个线圈
        06 (0x06)        写单个寄存器
        15 (0x0F)        写多个线圈
        16 (0x10)        写多个寄存器

 

 

内容来源：网络