什么是Modbus？

Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。Modbus 协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。

Modbus 是一个请求/应答协议

Modbus

以下是要分解的Modbus热图

Modbus消息帧

了解了它，会使你对串口通信有一个清晰的认识！

通用消息帧

ASCII消息帧 (在消息中的每个8Bit 字节都作为两个ASCII字符发送)

十六进制，ASCII字符0...9，A...F

消息中的每个ASCII字符都是一个十六进制字符组成

每个字节的位

1个起始位

n个数据位，最小的有效位先发送

1个奇偶校验位，无校验则无

1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）

错误检测域

LRC(纵向冗长检测)

RTU消息帧

8位二进制，十六进制数0...9，A...F

消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成

每个字节的位

1个起始位

8个数据位，最小的有效位先发送

1个奇偶校验位，无校验则无

1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）

错误检测域

CRC(循环冗长检测)

CRC校验 (http://baike.baidu.com/view/1664507.htm)

public static string CRCCheck(string val){val = val.TrimEnd(' ');string[] spva = val.Split(' ');byte[] bufData = new byte[spva.Length + 2];bufData = ToBytesCRC(val);ushort CRC = 0xffff;ushort POLYNOMIAL = 0xa001;for (int i = 0; i < bufData.Length - 2; i++){CRC ^= bufData[i];for (int j = 0; j < 8; j++){if ((CRC & 0x0001) != 0){CRC >>= 1;CRC ^= POLYNOMIAL;}else{CRC >>= 1;}}}return Maticsoft.DBUtility.HLConvert.ToHex(System.BitConverter.GetBytes(CRC));}/// <summary>/// 例如把如下字符串转换成字节数组/// AA AA AA AA 0A 00 68 00 06 03 04 54 21 28 22 E5 F3 16 BB BB BB BB   转换为字节数组/// </summary>/// <param name="hex">十六进制字符串</param>/// <returns></returns>public static byte[] ToBytesCRC(string hex){string[] temp = hex.Split(' ');byte[] b = new byte[temp.Length + 2];for (int i = 0; i < temp.Length; i++){b[i] = Convert.ToByte(temp[i], 16);}return b;}/// <summary>/// 将字节数据转换为十六进制字符串，中间用 “ ”分割 如：AA AA AA AA 0A 00 68 00 06 03 04 54 21 28 22 E5 F3 16 BB BB BB BB/// </summary>/// <param name="vars">要转换的字节数组</param>/// <returns></returns>public static String ToHex(byte[] vars){return BitConverter.ToString(vars).Replace('-', ' ').Trim();}

CS校验(累加和)

public static string CSCheck(string str){if (str.Length == 0) return "";else str = str.Trim();byte[] sss = ToBytes(str);int n = 0;for (int i = 0; i < sss.Length; i++){n += sss[i];}return ToHex(n);}/// <summary>/// AB CD 12 3B     转换为字节数组/// </summary>/// <param name="hex">十六进制字符串</param>/// <returns></returns>public static byte[] ToBytes(string hex){string[] temp = hex.Split(' ');byte[] b = new byte[temp.Length];for (int i = 0; i < temp.Length; i++){if (temp[i].Length > 0)b[i] = Convert.ToByte(temp[i], 16);}return b;}/// <summary>/// 转换为符合本程序的十六进制格式/// </summary>/// <param name="var">1 2 3 等。</param>/// <returns>返回十六进制字符串，如果是1-9的话，前面带零</returns>/// <example>例如: 5  ="05"  12 ="0C" 无论何时，都是两位数。  </example>public static string ToHex(int var){int cs = var;string tmp = "";if (cs == 0) { tmp = "00"; }while (cs > 0){int ys;cs = Math.DivRem(cs, 256, out ys);tmp = tmp.Insert(0, string.Format(" {0}", Right("00" + Convert.ToString(ys, 16), 2).ToUpper()));}return tmp.Trim();}public static string Right(string str, int Length){if ((Length <= 0) || (str == null)){return "";}int length = str.Length;if (Length >= length){return str;}return str.Substring(length - Length, Length);}

LRC校验(LRC错误校验用于ASCII模式)

/// <summary>/// 取模FF(255)/// 取反+1/// </summary>/// <param name="writeUncheck"></param>/// <returns></returns>public static string LRCheck(string writeUncheck){char[] hexArray = new char[writeUncheck.Length];hexArray = writeUncheck.ToCharArray();int decNum = 0, decNumMSB = 0, decNumLSB = 0;int decByte, decByteTotal = 0;bool msb = true;for (int t = 0; t <= hexArray.GetUpperBound(0); t++){if ((hexArray[t] >= 48) && (hexArray[t] <= 57))decNum = (hexArray[t] - 48);else if ((hexArray[t] >= 65) & (hexArray[t] <= 70))decNum = 10 + (hexArray[t] - 65);if (msb){decNumMSB = decNum * 16;msb = false;}else{decNumLSB = decNum;msb = true;}if (msb){decByte = decNumMSB + decNumLSB;decByteTotal += decByte;}}decByteTotal = (255 - decByteTotal) + 1;decByteTotal = decByteTotal & 255;int a, b = 0;string hexByte = "", hexTotal = "";double i;for (i = 0; decByteTotal > 0; i++){b = Convert.ToInt32(System.Math.Pow(16.0, i));a = decByteTotal % 16;decByteTotal /= 16;if (a <= 9)hexByte = a.ToString();else{switch (a){case 10:hexByte = "A";break;case 11:hexByte = "B";break;case 12:hexByte = "C";break;case 13:hexByte = "D";break;case 14:hexByte = "E";break;case 15:hexByte = "F";break;}}hexTotal = String.Concat(hexByte, hexTotal);}return hexTotal;}public void LRCheck(byte[] code){int sum = 0;foreach (byte b in code){sum += b;}sum = sum % 255;//取模FF(255)sum = ~sum + 1;//取反+1string lrc = Convert.ToString(sum, 16);return lrc;}

自定义Modbus数据表

自定义Modbus数据表例子：

设备相关读取信息:

命令报文信息解析:

自定义Modbus数据表定义注意

串口调试工具

串口调试工具的使用.

串口调试工具 + RS485  就可以读取硬件上的数据，和向硬件请求了，如何使用请看“调试篇”会有详细的说明。

网络调试助手:

调试助手主要还是TCP协议通讯的一个调试工具