超聲水表Modbusrtu通信協(xié)議V11

超聲水表MODBUS-RTU通信協(xié)議V1.1.RTU模式物理層傳輸接口：RS-485通信波特率：9600bpsRTU模式中每個(gè)字節(jié)的格式為編碼系統(tǒng)：8位二進(jìn)制每個(gè)8位域包含兩個(gè)十六進(jìn)制字符（0-9、A-F）傳輸模式：異步主從半雙工方式。每個(gè)字節(jié)的位：1個(gè)起始位8個(gè)數(shù)據(jù)位奇偶不校驗(yàn)1個(gè)停止位幀校驗(yàn)域：循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）,對(duì)全部報(bào)文內(nèi)容執(zhí)行校驗(yàn)。一個(gè)數(shù)據(jù)包格式（除CRC校驗(yàn)外，所發(fā)送字時(shí)均是先高位字節(jié)后低位字節(jié)）地址Address功能碼Function數(shù)據(jù)Data檢驗(yàn)碼CRC1字節(jié)1字節(jié)N字節(jié)2字節(jié)，先低字節(jié)后高字節(jié)注：數(shù)據(jù)包的發(fā)送序列總是相同的，地址一功能碼一數(shù)據(jù)一檢驗(yàn)碼，每個(gè)數(shù)據(jù)包必須作為一個(gè)連續(xù)的位流傳輸。4.1地址（Address）域地址域在數(shù)據(jù)包的開(kāi)始部分，由一個(gè)8bit數(shù)據(jù)組成，這個(gè)數(shù)據(jù)表明了從站的地址，而每一個(gè)從站的地址必須是唯一的，有效地址范圍為：1~247。主站發(fā)送數(shù)據(jù)包后，只有與主站查詢(xún)地址相同的從站才會(huì)響應(yīng)。4.2功能（Function）域功能域代碼指定被尋址的從站執(zhí)行何種功能，表1列出了所有的功能碼。代碼意義功能03H讀保持寄存器讀取一個(gè)或多個(gè)變量的當(dāng)前二進(jìn)制值06H預(yù)置單個(gè)寄存器值用一個(gè)預(yù)置值改寫(xiě)一個(gè)變量的值10H預(yù)置多個(gè)寄存器值用多個(gè)預(yù)置值改寫(xiě)多個(gè)變量的值4.3數(shù)據(jù)（Data）域數(shù)據(jù)域是由兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)集合構(gòu)成的，范圍00...FF。從主設(shè)備發(fā)給從設(shè)備消息的數(shù)據(jù)域包含附加的信息：從設(shè)備必須用于進(jìn)行執(zhí)行由功能代碼所定義的所為。這包括了象不連續(xù)的寄存器地址，要處理項(xiàng)的數(shù)目，域中實(shí)際數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。例如，如果主設(shè)備需要從設(shè)備讀取一組保持寄存器（功能代碼03），數(shù)據(jù)域指定了起始寄存器以及要讀的寄存器數(shù)量。如果沒(méi)有錯(cuò)誤發(fā)生，從從設(shè)備返回的數(shù)據(jù)域包含請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。如果有錯(cuò)誤發(fā)生，此域包含一異議代碼，主設(shè)備應(yīng)用程序可以用來(lái)判斷采取下一步行動(dòng)。4.4錯(cuò)誤校驗(yàn)（CRC）域錯(cuò)誤檢測(cè)域包含一16Bits值（用兩個(gè)8位的字符來(lái)實(shí)現(xiàn)）。錯(cuò)誤檢測(cè)域的內(nèi)容是通過(guò)對(duì)消息內(nèi)容進(jìn)行循環(huán)冗長(zhǎng)檢測(cè)方法得出的。CRC值有發(fā)送設(shè)備計(jì)算出來(lái)，然后附加到數(shù)據(jù)包上傳送，接收設(shè)備在接收數(shù)據(jù)時(shí)重新計(jì)算CRC值，然后與接收到的校驗(yàn)碼（CRC）域中的值進(jìn)行比較，如果這兩個(gè)數(shù)據(jù)不相等，則說(shuō)明數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中發(fā)生了錯(cuò)誤。CRC碼計(jì)算時(shí)，首先將一個(gè)16bits寄存器預(yù)置為全1,然后連續(xù)把數(shù)據(jù)包中的8bits字節(jié)與該寄存器的當(dāng)前值進(jìn)行運(yùn)算，僅僅每個(gè)字節(jié)的8位數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，起始位和停止位與可能使用的奇偶校驗(yàn)位都不影響CRC。生成CRC時(shí)，每個(gè)8bits字節(jié)與寄存器中的內(nèi)容進(jìn)行異或運(yùn)算，結(jié)果向低位移位，高位則補(bǔ)0，最低位（LSB）移出并檢測(cè)，如果是1，該寄存器就與一個(gè)預(yù)設(shè)的固定值進(jìn)行一次異或運(yùn)算，如果是0，則不進(jìn)行任何處理。上述處理重復(fù)進(jìn)行，直到執(zhí)行完8位移位操作為止，當(dāng)最后移位移完后，下一個(gè)8bits字節(jié)與該寄存器進(jìn)行異或，同樣進(jìn)行另一個(gè)8bits字節(jié)進(jìn)行移位異或操作，當(dāng)數(shù)據(jù)包中所有字節(jié)都處理了，生成的最終值就是CRC值。CRC碼生成流程：1、 將一個(gè)16bits寄存器（稱(chēng)之為CRC寄存器）置為FFFFH（全1）；2、 把數(shù)據(jù)包中的第一個(gè)字節(jié)與CRC寄存器低字節(jié)相異或結(jié)果存回到CRC寄存器；3、 將CRC寄存器向右移一位，最高位（MSB）補(bǔ)以“0”，最低位（LSB）移出并檢測(cè)；4、 如果移出位為“0”：重復(fù)地3步（下一次移位）如果移出位為“1”：將CRC寄存器與一個(gè)預(yù)設(shè)的固定值（A001H）進(jìn)行異或運(yùn)算；5、 重復(fù)第3、4步直到8次移位結(jié)束，這樣就處理完成8bits字節(jié)；6、 重復(fù)第2步至第5步處理下一個(gè)8bits字節(jié)，直到所有字節(jié)全部處理結(jié)束；7、 最終的CRC寄存器中的值就是CRC值。

.寄存器地址及定義序號(hào)寄存器字地址意義說(shuō)明讀寫(xiě)狀態(tài)140001~40020000~0001儀表編號(hào)4字節(jié)BCD碼，8位編號(hào)讀240003~40040002~0003瞬時(shí)流量Float(IEEE754)，單位：m3/h讀340005~40080004~0007正向總量Double(IEEE754),單位：m3讀440009~40120008-000B反向總量Double(IEEE754),單位：m3讀540013000C工作狀態(tài)字Int,水表的工作狀態(tài)字，字的構(gòu)成如下：BIT15?BIT9=未用BIT8-聲道2信號(hào)弱標(biāo)識(shí)0：正常1：聲道2信號(hào)弱BIT7-聲道1信號(hào)弱標(biāo)識(shí)0：正常1：聲道1信號(hào)弱BIT6-聲道2故障標(biāo)識(shí)0：正常1：聲道2故障BIT5-聲道1故障標(biāo)識(shí)0：正常1：聲道1故障BIT4-測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度低標(biāo)識(shí)0：正常1：信號(hào)強(qiáng)度低BIT3-氣泡含量過(guò)多標(biāo)識(shí)0：正常1：氣泡過(guò)多BIT2-測(cè)量錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)0：正常1：測(cè)量錯(cuò)誤BIT1-空管標(biāo)識(shí)0：正常1：空管BIT0-電池欠壓標(biāo)識(shí)0：正常1：欠壓讀640014000D日期：年Int,2字節(jié)：年讀/寫(xiě)740015000E日期：月、日Byte高字節(jié)：月，低字節(jié)：日讀/寫(xiě)840016000F日期：時(shí)、分Byte高字節(jié)：時(shí)，低字節(jié)：分讀/寫(xiě)9400170010日期：秒Byte高字節(jié)：秒讀/寫(xiě)10400180011Gprs通信間隔時(shí)間Int范圍：1?65535小時(shí)讀/寫(xiě)三.功能代碼1.03讀保持寄存器說(shuō)明：讀從機(jī)保持寄存器的數(shù)據(jù)。主站請(qǐng)求幀：地址1字節(jié)功能碼1字節(jié)0x03起始地址2字節(jié)0x0000?0x0011寄存器數(shù)量2字節(jié)1~18(0x0012)CRC校驗(yàn)2字節(jié)

從站響應(yīng)幀:地址1字節(jié)功能碼1字節(jié)0x03字節(jié)數(shù)1字節(jié)2XN（寄存器數(shù)量）寄存器值2XN字節(jié)CRC校驗(yàn)2字節(jié)示例（假設(shè)地址為01）讀水表瞬時(shí)流量、總量與狀態(tài)寄存器數(shù)據(jù)主站請(qǐng)求幀：0L 03 0002 000BA5CD地址功能碼起始地址數(shù)量CRC從站響應(yīng)幀：010316；地址、功能碼、字節(jié)計(jì)數(shù)00000000；體積（瞬時(shí)）流量：0.0m3/h3FF3C0CA2A5B1D5D ；正向總量：1.2345m33FF3C1C5B852655D ；反向總量：1.2348m30002；儀表狀態(tài)字：0002（狀態(tài)：空管）01CF；CRC讀所有寄存器數(shù)據(jù)主站請(qǐng)求幀：01 030000 0012C5C7地址功能碼起始地址數(shù)量CRC從站響應(yīng)幀：010324；地址、功能碼、字節(jié)計(jì)數(shù)13088012；儀表編號(hào)：1308801200000000；體積（瞬時(shí)）流量：0.0m3/h3FF3C0CA2A5B1D5D ；正向總量：1.2345678m33FF3C1C5B852655D ；反向總量：1.2348077m30002；儀表狀態(tài)字:0002（狀態(tài)：空管）07DD；日期：2013年0A12；日期：10月18日0400；時(shí)間：4時(shí)0分0A00；時(shí)間：10秒05A0；GPRS通信間隔時(shí)間：1440小時(shí)4219；CRC2.預(yù)置單個(gè)寄存器值（功能碼06H）查詢(xún)數(shù)據(jù)域名稱(chēng)例如（HEX）地址01功能碼06起始地址高字節(jié)00

起始地址低字節(jié)01預(yù)置值高字節(jié)00預(yù)置值低字節(jié)01CRC校驗(yàn)低字節(jié)19CRC校驗(yàn)高字節(jié)CA響應(yīng)數(shù)據(jù)域名稱(chēng)例如（HEX）地址01功能碼06起始地址高字節(jié)00起始地址低字節(jié)01預(yù)置值高字節(jié)00預(yù)置值低字節(jié)01CRC校驗(yàn)低字節(jié)19CRC校驗(yàn)高字節(jié)CA3.預(yù)置多個(gè)寄存器值（功能碼10H）查詢(xún)數(shù)據(jù)域名稱(chēng)例如（HEX）地址01功能碼10起始地址高字節(jié)XX起始地址低字節(jié)XX變量的個(gè)數(shù)高字節(jié)XX變量的個(gè)數(shù)低字節(jié)XX預(yù)置值1高字節(jié)XX預(yù)置值1低字節(jié)XX預(yù)置值N低字節(jié)XX預(yù)置值N低字節(jié)XXCRC校驗(yàn)低字節(jié)CRCLOCRC校驗(yàn)高字節(jié)CRCHI響應(yīng)數(shù)據(jù)域名稱(chēng)例如（HEX）地址0