Modbus协议

一、Modbus协议

• Modbus协议是一种软件协议，支持RS232（硬件层协议）、RS485（硬件层协议）、TCP/IP等多种电气接口。
• Modbus协议标准开放、无版权要求，消息帧格式简单，便于厂商开发和集成。
• Modbus可以在各种介质上传输，报文类型支持ASCII、RTU、TCP三种，使用串口传输时选择ASCII（字符）和RTU模式（hex、bin）,常用的是RTU模式。

二、Modbus协议格式

1.1 Modbus-RTU协议帧

• Modbus消息帧由地址、功能码、数据和CRC校验码组成，最多256个字节。

• 从机地址：每个从机都有唯一地址（主机没有地址），占用1个字节，范围0-255，其中从机有效地址范围1-247。
• 功能码：占用1个字节，用于指示数据用途，可查询从机数据，也可修改从机数据，数据根据功能码不同而异。
• 数据：根据功能码不同对应不同内容。
• 校验：CRC校验用于检测数据错误。

1.2 判断一帧数据是否结束

• Modbus协议规定两帧数据之间要有3.5个字符的空闲间隔（3.5T）。
• 当串口波特率大于19200时，3.5T固定为1750us。
• 当串口波特率小于19200时，假如串口设置为：起始位1bit + 数据位8bit + 停止位1bit。

传输1个字符所需时间 t = 10 * 1000 / (baudRate) ms。
baudRate = 9600时，t = 10 * 1000 / 9600 = 1.04 ms, 3.5T = 3.64ms。

1.3 功能码

功能码包括读多个寄存器、写单个寄存器和写多个寄存器等。寄存器是虚拟的软件控制项，用于控制传感器、继电器等。

1.4 异常码

异常处理包括非法功能码、非法地址、非法数据值和设备故障等。

报文示例：

读多个寄存器：

写单个寄存器：