MODBUS通讯协议详细介绍

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MODBUS通讯协议

能更加方便，而且由于传输的都是可见的ASCII字符，所以进行调试时就更加的直观，另外它的LRC校验也比较容易。但是因为它传输的都是可见的ASCII字符，RTU传输的数据每一个字节ASCII都要用两个字节来传输，比如RTU传输一个十六进制数0xF9,ASCII就需要传输’F’’9’的ASCII码0x39和0x46两个字节，这样它的传输的效率就比较低。所以一般来说，如果所需要传输的数据量较小可以考虑使用ASCII协议，如果所需传输的数据量比较大，最好能使用RTU协议。

下面对两种协议的校验进行一下介绍。 1、LRC校验

LRC域是一个包含一个8位二进制值的字节。LRC值由传输设备来计算并放到消息帧中，接收设备在接收消息的过程中计算LRC，并将它和接收到消息中LRC域中的值比较，如果两值不等，说明有错误。

LRC校验比较简单，它在ASCII协议中使用，检测了消息域中除开始的冒号及结束的回车换行号外的内容。它仅仅是把每一个需要传输的数据按字节叠加后取反加1即可。下面是它的VC代码：

BYTE GetCheckCode(const char * pSendBuf, int nEnd)//获得校验码 {

BYTE byLrc = 0; char pBuf[4]; int nData = 0;

for(i=1; i<end; i+=2) //i初始为1，避开“开始标记”冒号 {

//每两个需要发送的ASCII码转化为一个十六进制数 pBuf [0] = pSendBuf [i]; pBuf [1] = pSendBuf [i+1]; pBuf [2] = '\0';

sscanf(pBuf,"%x",& nData); byLrc += nData; }

byLrc = ~ byLrc; byLrc ++; return byLrc; }

2、CRC校验

CRC域是两个字节，包含一16位的二进制值。它由传输设备计算后加入到消息中。接收设备

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重新计算收到消息的CRC，并与接收到的CRC域中的值比较，如果两值不同，则有误。 CRC是先调入一值是全“1”的16位寄存器，然后调用一过程将消息中连续的8位字节各当前寄存器中的值进行处理。仅每个字符中的8Bit数据对CRC有效，起始位和停止位以及奇偶校验位均无效。

CRC产生过程中，每个8位字符都单独和寄存器内容相或（OR），结果向最低有效位方向移动，最高有效位以0填充。LSB被提取出来检测，如果LSB为1，寄存器单独和预置的值或一下，如果LSB为0，则不进行。整个过程要重复8次。在最后一位（第8位）完成后，下一个8位字节又单独和寄存器的当前值相或。最终寄存器中的值，是消息中所有的字节都执行之后的CRC值。

CRC添加到消息中时，低字节先加入，然后高字节。下面是它的VC代码： WORD GetCheckCode(const char * pSendBuf, int nEnd)//获得校验码 {

WORD wCrc = WORD(0xFFFF); for(int i=0; i<nEnd; i++) {

wCrc ^= WORD(BYTE(pSendBuf[i])); for(int j=0; j<8; j++) {

if(wCrc & 1) {

wCrc >>= 1; wCrc ^= 0xA001; } else {

wCrc >>= 1; } } }

return wCrc; }

对于一条RTU协议的命令可以简单的通过以下的步骤转化为ASCII协议的命令： 1、 把命令的CRC校验去掉，并且计算出LRC校验取代。

2、 把生成的命令串的每一个字节转化成对应的两个字节的ASCII码，比如0x03转化成0x30,0

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x33（0的ASCII码和3的ASCII码）。

3、 在命令的开头加上起始标记“:”，它的ASCII码为0x3A。

4、 在命令的尾部加上结束标记CR,LF（0xD,0xA），此处的CR,LF表示回车和换行的ASCII码。

所以以下我们仅介绍RTU协议即可，对应的ASCII协议可以使用以上的步骤来生成。 下表是Modbus支持的功能码：

功能码 名称

作用

01 读取线圈状态 取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)02 读取输入状态 取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)03 读取保持寄存器 在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值04 读取输入寄存器 在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值05 强置单线圈 强置一个逻辑线圈的通断状态06

预置单寄存器

把具体二进值装入一个保持寄存器

取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决

07

读取异常状态

定

08 回送诊断校验 把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评鉴 09

编程（只用于484）

使主机模拟编程器作用，修改PC从机逻辑

可使主机与一台正在执行长程序任务从机通信，探询该从机

10

控询（只用于484）

是否已完成其操作任务，仅在含有功能码9的报文发送后，本功能码才发送

可使主机发出单询问，并随即判定操作是否成功，尤其是该

11

读取事件计数

命令或其他应答产生通信错误时

可是主机检索每台从机的Modbus事务处理通信事件记录。如

12

读取通信事件记录

果某项事务处理完成，记录会给出有关错误

编程（184/384 484 58

13

可使主机模拟编程器功能修改PC从机逻辑

4）

可使主机与正在执行任务的从机通信，定期控询该从机是否

探询（184/384 484 58

14

已完成其程序操作，仅在含有功能13的报文发送后，本功能4）

码才得发送

15 强置多线圈 强置一串连续逻辑线圈的通断

16

预置多寄存器

把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器

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17 18

报告从机标识 （884和MICRO 84）

可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指示灯的状态 可使主机模拟编程功能，修改PC状态逻辑

发生非可修改错误后，是从机复位于已知状态，可重置顺序

19 重置通信链路

字节

20 21 22～64 65～72 73～119

读取通用参数（584L） 显示扩展存储器文件中的数据信息 写入通用参数（584L） 把通用参数写入扩展存储文件，或修改之 保留作扩展功能备用

保留以备用户功能所用 留作用户功能的扩展编码 非法功能

留作内部作用 用于异常应答

120～127 保留 128～255 保留

在这些功能码中较长使用的是1、2、3、4、5、6号功能码，使用它们即可实现对下位机的数字量和模拟量的读写操作。

1、读可读写数字量寄存器（线圈状态）：

计算机发送命令：[设备地址] [命令号01] [起始寄存器地址高8位] [低8位] [读取的寄存器数高8位] [低8位] [CRC校验的低8位] [CRC校验的高8位]

例：[11][01][00][13][00][25][CRC低][CRC高] 意义如下：

<1>设备地址：在一个485总线上可以挂接多个设备，此处的设备地址表示想和哪一个设备通讯。例子中为想和17号(十进制的17是十六 …… 此处隐藏：3059字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……