初出茅庐的小李第86篇博客之Modbus协议总结

Modbus协议来源

Modbus协议的由来
Mod，取自英文单词” Modicon”，Modicon 中文翻译为莫迪康，是美国一家自动化公司的名字，现在这家公司被法国的施耐德电气(Schneider Electric)收购。

Bus，作为名词有两个意思，一个是公共汽车；另一个是总线(计算机系统的)，我们知道在自动化系统中有很多种现场总线，比如CAN Bus是CAN 总线、LIN Bus 总线、ProfiBus 总线等等，一个经常用到的词Field Bus 现场总线。

协议，英文叫做Protocol，是通信各方事前约定的通信规则，通信约定。协议有时候也叫规约，举例TCP/IP协议，HTTP协议等等。

我们把以上三部分联合起来，Modbus 协议就是Modicon公司发表的一种总线协议，发表于1979年，当时是用于可编程逻辑控制器(PLC)之间通信的。
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如何理解协议

协议就是一种规约，所谓规约就是规定和约定，协议规定了电平信号传输介质和数据帧格式，这里可以类比人类交流是所用的语言，中文、英文、法文这些都是约定如果一个会说中文的人给一个能听懂中文的人说话那么这个信息就能够传递，试想如果一个说中文的甲和一个只能听懂英文的乙那么二者就无法交流。

Modbus协议分类

就好比同样是中文一样有好多种方言 Modbus协议有不止一种
Modbus-RTU
Modbus-ASCII
Modbus-TCP
Modbus-Plus
这些都是Modbus协议

Modbus中关于通信的几个概念

通信的本质是读写读写的对象有

线圈
寄存器

线圈分类

输出线圈用 0表示
输入线圈用1表示

寄存器分类

输入寄存器用3表示
输出寄存器用4表示

如果把通信的过程比作写信那么线圈和寄存器就好比信箱能够装信息
只不过这里线圈只能装一封信也就是一个bit,而寄存器能装的就比较多它能装16封信
这里就是常说的一个寄存器占两个字节一个字节是8位，既然是信箱那么信箱就不可能无限多一定有个范围这个范围就叫寄存器或者线圈的地址。

地址的范围描述

标准地址
0 0001- 0 9999 0表示输出线圈
1 0001- 1 9999 1表示输入线圈
3 0001- 3 9999 3表示输入寄存器
4 0001- 4 9999 4表示输出寄存器
扩展地址
0 00001 - 0 65536 0表示输出线圈
1 00001- 1 65536 1表示输入线圈
3 00001- 3 65536 3表示输入寄存器
4 00001- 4 65536 4表示输出寄存器

对线圈和寄存器的操作有

读写的对象有四种：
输入线圈 0
输出线圈 1
输入寄存器 3
输出寄存器 4

输入能读不能写输出可读也可写

所以方法一共有6种：
读输出线圈编号 01
读输入线圈编号 02
读输出寄存器编号 03
读输入寄存器编号 04

写输出线圈编号 05
写输出寄存器编号 06

每个功能有个编号或者称其为代号这个代号的官方称呼就是：功能码
特别的对于写线圈和寄存器还有写入多个的情况就是

写多个线圈编号 15 单个是05
写多个寄存器编号 16 单个是06

Modbus报文格式

从站地址又叫设备编号
功能码又叫操作方法的编号
数据内容读的内容或者写的内容抽象的
校验检查数据和功能码以及从站地址的信息

数据：写和读的数据是不一样的但是都叫数据方便写统一的公式进行了一次抽象。

Modbus读报文格式

地址：读谁
功能码：读线圈还是读寄存器？干什么
数据：具体干什么读的细节信息
校验：以上信息的检查是否合适

Modbus读报文格式

地址：写谁
功能码：写线圈还是写寄存器写一个还是多个？干什么？
数据：具体干什么写的细节信息
校验：以上信息的检查是否合适

Modbus校验方法

CRC-16