Modbus通信協(xié)議的類型與理解

Modbus是一種通信協(xié)議，常用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的數(shù)據(jù)通信和設(shè)備控制。其最初由Modicon公司開發(fā)并于1979年發(fā)布，在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。Modbus通信協(xié)議支持串口、以太網(wǎng)、無線等多種通信方式，具有數(shù)據(jù)傳輸簡單高效、易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)。Modbus協(xié)議并非開源協(xié)議，但它的使用和實(shí)現(xiàn)并沒有什么限制。

協(xié)議類型

Modbus通信協(xié)議主要分為以下三種類型:

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1.?Modbus RTU：基于串口通信，并采用二進(jìn)制格式，速度快、可靠。
2.?Modbus ASCII：同樣基于串口通信，采用ASCII碼格式，實(shí)現(xiàn)簡單、易于調(diào)試。
3.?Modbus TCP/IP：基于以太網(wǎng)通信，具有速度快、網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的支持。

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?協(xié)議理解

Modbus協(xié)議的信息幀共有兩種類型，分別為請求幀和響應(yīng)幀。其中，請求幀由主機(jī)發(fā)送給從機(jī)，用于請求數(shù)據(jù)或控制從機(jī)；響應(yīng)幀則由從機(jī)發(fā)送給主機(jī)，用于響應(yīng)主機(jī)的請求。 幀描述：

報(bào)文幀由時(shí)長至少 3.5 個(gè)字符時(shí)間的空閑間隔區(qū)分，稱為 t3.5，RTU 幀傳輸空閑間隔區(qū)分示意圖：

數(shù)據(jù)類型：

在Modbus協(xié)議中，數(shù)據(jù)類型主要分為兩類：線圈和寄存器。其中線圈又分為離散輸出線圈和離散輸入線圈，寄存器又分為只讀寄存器和通用寄存器。

功能碼：

這些是常用Modbus功能碼的簡介，具體的功能碼及其參數(shù)格式請參考Modbus協(xié)議文檔。

?簡單理解

只有是人為規(guī)定的就有規(guī)律可循, 最簡單的就是看廠家的手冊, 理論上的東西和實(shí)際是有區(qū)別的, 這就是為啥市面上那些教程, 明明講了很多, 但是啥也沒學(xué)到。協(xié)議協(xié)議實(shí)際就是有規(guī)律的數(shù)據(jù)，這和協(xié)議棧是不同概念的，直接看廠家給的通信實(shí)例：

然后再根據(jù)功能碼閱讀相關(guān)說明：

根據(jù)說明把地址以及參數(shù)找出來，再把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC算法計(jì)算：

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//?CRC校驗(yàn)
static?uint8_t?modbus_crc(uint8_t?*data,?uint16_t?length)
{
????uint16_t?crc?=?0xFFFF;
????uint16_t?i,?j;
????for?(i?=?0;?i?>?1)?^?0xA001;
????????????else
????????????????crc?=?crc?>>?1;
????????}
????}
????//?低位在前高位在后
????if?((uint8_t)(crc?&?0x00ff)?==?data[i++]?&&?(uint8_t)((crc?&?0xff00)?>>?8)?==?data[i])
????{
????????return?0;
????};
????return?1;
}

?

最后把這些數(shù)據(jù)整合，就形成了一幀數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)發(fā)出去，從機(jī)就會返回?cái)?shù)據(jù)了，根據(jù)業(yè)務(wù)對從機(jī)返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理即可！

　　審核編輯：湯梓紅