Modbus通信協(xié)議是如何工作的

第第頁(yè)Modbus通信協(xié)議是如何工作的？學(xué)（電子）需要掌握一些常見(jiàn)的（通信）協(xié)議，Modbus就屬其中一種，Modbus在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用非常廣泛，很多（工業(yè)）電子設(shè)備的系統(tǒng)中基本都有它的存在。

今天針對(duì)初學(xué)描述關(guān)于一些Modbus常見(jiàn)的問(wèn)題。

什么是Modbus？

Modbus是由Modicon公司（現(xiàn)施耐德），于1979年針對(duì)（PLC）開(kāi)發(fā)的一種通信協(xié)議，當(dāng)時(shí)主要用于工業(yè)電子設(shè)備之間聯(lián)網(wǎng)通信。

Modbus是一種應(yīng)用層通信息協(xié)議，位于OSI（開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)通信）模型的第7層。

它在不同類(lèi)型的總線(xiàn)或（網(wǎng)絡(luò)）上連接的設(shè)備之間提供客戶(hù)端/服務(wù)器通信。

Modbus是由一個(gè)Master（主機(jī)）和最多247個(gè)Slave（從機(jī)）組成的（通信網(wǎng)絡(luò)）。

Modbus干什么用？

Modbus是一種開(kāi)放的通信協(xié)議，你可以免費(fèi)將其應(yīng)用到你的設(shè)備中，而無(wú)需支付版稅。

Modbus是一種廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，你和其他廠(chǎng)家的設(shè)備，如果都遵循Modbus標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，就可以進(jìn)行通信傳輸數(shù)據(jù)。

Modbus是如何工作的？

Modbus通常底層基于（UART）串口485進(jìn)行通信，最簡(jiǎn)單的一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)從設(shè)備通信，就是通過(guò)串口Tx和Rx進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)。

底層串口的通信，就是大家熟悉的“0”“1”通信，在這個(gè)基礎(chǔ)上，添加Modbus通信協(xié)議，方便解析協(xié)議和多設(shè)備組網(wǎng)。

一主多從，在從設(shè)備中都有唯一的地址，通過(guò)解析從機(jī)地址，主機(jī)就能和對(duì)應(yīng)的從機(jī)進(jìn)行通信。

什么是ModbusASCII？

ModbusASCII是Modbus協(xié)議中的一種傳輸方式，對(duì)應(yīng)的還有另外一種

ModbusRTU傳輸方式。

施耐德（電氣）（SchneiderElectric）收購(gòu)了Modicon公司之后，有推出了ModbusTCP協(xié)議。

協(xié)議格式：

什么是從機(jī)地址？

從機(jī)地址（或從站ID），就是為每一個(gè)從設(shè)備分配的唯一地址，方便主機(jī)建立通信時(shí)進(jìn)行識(shí)別，從機(jī)地址在出廠(chǎng)時(shí)就會(huì)設(shè)置好。

什么是功能碼？

功能碼是Modbus通信協(xié)議中的一項(xiàng)，主機(jī)發(fā)送的第二個(gè)字節(jié)就是功能碼。就是你看到的讀寫(xiě)線(xiàn)圈（寄存器）那些內(nèi)容。

下面貼幾個(gè)常見(jiàn)功能碼：

什么是CRC？

正規(guī)的通信協(xié)議基本都有校驗(yàn)碼，目的就是為了確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)沒(méi)有錯(cuò)誤。像校驗(yàn)和、CRC校驗(yàn)等是嵌入式設(shè)備通信協(xié)議常見(jiàn)的校驗(yàn)碼。

Modbus使用CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)，其校驗(yàn)信息位于消息末尾的兩個(gè)字節(jié)。

這里（推薦）閱讀文章《自定義串口通信協(xié)議》中文末校驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容。

什么是字/字節(jié)排序？

字節(jié)排序就是先存儲(chǔ)（傳輸）高字節(jié)，還是先傳輸?shù)妥止?jié)。比如：0x1234，它是兩個(gè)字節(jié)，傳輸時(shí)通常是分0x12和0x34傳輸。

在通信中，會(huì)牽涉到一個(gè)字節(jié)排序的問(wèn)題，但在Modbus規(guī)范中并未準(zhǔn)確定義數(shù)據(jù)在寄存器中的存儲(chǔ)方式。

Modbus標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議沒(méi)有具體約定，就需要（開(kāi)發(fā)者）在開(kāi)發(fā)過(guò)程中人為約定先傳輸高字節(jié)，還是低字節(jié)。

最后

Modbus是一種應(yīng)用非常廣泛的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，（工業(yè)自動(dòng)化）、電子、（嵌入