MODBUS协议整理

MODBUS协议整理
协议名称：MODBUS协议整理
一、引言
MODBUS协议是一种用于工业控制系统的通信协议，广泛应用于自动化领域。

本协议旨在整理MODBUS协议的基本原理、通信方式、数据帧格式以及相关功能
码的使用方法，以便于开发人员在设计和实施MODBUS通信时能够准确理解和应
用该协议。

二、协议原理
1. MODBUS协议采用主从结构，主设备负责发起通信请求，从设备负责响应
请求。

2. 通信基于串行通信或以太网通信，通过物理层的传输介质进行数据传输。

3. MODBUS协议使用简单、高效的数据帧格式，在通信过程中通过功能码来
定义通信类型和数据操作。

三、通信方式
1. 串行通信方式
a. MODBUS RTU：采用二进制编码，数据帧包括起始位、设备地址、功能码、数据、CRC校验等字段。

b. MODBUS ASCII：采用ASCII编码，数据帧包括起始符、设备地址、功能码、数据、LRC校验等字段。

2. 以太网通信方式
a. MODBUS TCP/IP：基于TCP/IP协议，数据帧采用以太网帧格式，包括设备地址、功能码、数据等字段。

四、数据帧格式
1. MODBUS RTU数据帧格式
起始位 | 设备地址 | 功能码 | 数据 | CRC校验
-------|---------|-------|------|--------
1字节 | 1字节 | 1字节 | n字节 | 2字节
2. MODBUS ASCII数据帧格式
起始符 | 设备地址 | 功能码 | 数据 | LRC校验 | 结束符
-------|---------|-------|------|--------|-------
1字节 | 2字节 | 2字节 | n字节 | 1字节 | 2字节
3. MODBUS TCP/IP数据帧格式
以太网帧格式
五、功能码
1. 读取操作
a. 读取线圈状态：功能码01，用于读取从设备的线圈状态。

b. 读取输入状态：功能码02，用于读取从设备的输入状态。

c. 读取保持寄存器：功能码03，用于读取从设备的保持寄存器。

d. 读取输入寄存器：功能码04，用于读取从设备的输入寄存器。

2. 写入操作
a. 写单个线圈：功能码05，用于写入从设备的单个线圈状态。

b. 写单个寄存器：功能码06，用于写入从设备的单个保持寄存器。

c. 写多个线圈：功能码15，用于写入从设备的多个线圈状态。

d. 写多个寄存器：功能码16，用于写入从设备的多个保持寄存器。

3. 异常处理
a. 异常响应：功能码80 + 功能码，用于从设备回复主设备的异常情况。

六、相关注意事项
1. 设备地址：主设备通过设备地址来指定通信的从设备。

2. CRC校验：MODBUS RTU数据帧使用CRC校验来验证数据的完整性。

3. LRC校验：MODBUS ASCII数据帧使用LRC校验来验证数据的完整性。

4. 数据字节顺序：MODBUS协议采用大端字节顺序（高位在前）。

七、总结
本协议对MODBUS协议的基本原理、通信方式、数据帧格式以及功能码进行了详细的整理，旨在帮助开发人员准确理解和应用该协议。

在实际应用中，开发人员应根据具体需求选择适当的通信方式和功能码，并注意相关注意事项，以确保通信的稳定和可靠性。

以上是对MODBUS协议的整理，希望对您有所帮助。

如有任何疑问，请随时与我联系。