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標題: Modbus協議介紹 [打印本頁]

作者: wjd1234 時間: 2018-7-25 23:34
標題: Modbus協議介紹

Modbus 一個工業上常用的通訊協議、一種通訊約定。Modbus協議包括RTU、ASCII、TCP。其中MODBUS-RTU最常用，比較簡單，在單片機上很容易實現。

現在就來定義一個新的最簡單協議。例如，協議： “A” --“LED滅”    “B” --“報警”    “C” --“LED亮”單片機接收到“A”控制一個LED滅，單片機接收到“B”控制報警，單片機接收到“A”控制一個LED亮。那么當收到對應的信息就執行相應的動作，這就是協議，很簡單吧。

先來簡單分析一條MODBUS-RTU報文，例如：01  06  00 01  00 17  98 04    01          06          00 01          00 17       98 04 從機地址    功能號    數據地址       數據       CRC校驗
這一串數據的意思是：把數據 0x0017(十進制23) 寫入 1號從機地址 0x0001數據地址。先弄明白下面的東西。

1、報文一個報文就是一幀數據，一個數據幀就一個報文：指的是一串完整的指令數據，就像上面的一串數據。
2、CRC校驗意義：例如上面的  98 04  是它前面的數據（01 06 00 01 00 17）通過一算法（見附錄2，很簡單的）計算出來的結果，其實就像是計算累加和那樣。（累加和：就是010600010017加起來的值，然后它的算法就是加法）。作用：在數據傳輸過程中可能數據會發生錯誤，CRC檢驗檢測接收的數據是否正確。比如主機發出01 06 00 01 00 17 98 04，那么從機接收到后要根據01 06 00 01 00 17 再計算CRC校驗值，從機判斷自己計算出來的CRC校驗是否與接收的CRC校驗（98 04主機計算的）相等，如果不相等那么說明數據傳輸有錯誤這些數據不能要。
3、功能號  意義：modbus 定義。見附錄1。  作用：指示具體的操作。
附錄1：MODBUS-RTU功能碼最常用功能碼：下面“線圈”“寄存器”其實分別直的就是“位變量”“16位變量”       01 (0x01)       讀線圈       02 (0x02)       讀離散量輸入       03 (0x03)       讀保持寄存器       04(0x04)       讀輸入寄存器       05 (0x05)       寫單個線圈       06 (0x06)       寫單個寄存器       15 (0x0F)       寫多個線圈       16 (0x10)       寫多個寄存器
一、一個報文分析先聲明下我們的目的，我們是要兩個設備通訊，用的是MODBUS協議。上面簡單介紹了：“報文”“CRC校驗”“功能號”。
在單片機中拿出一部分內存（RAM）進行兩個設備通訊，例如：

數組后面的注釋，說明OX[20] 代表是輸出線圈，用功能碼 0x01，0x05，0x0F 訪問，開頭地址是 0 （這個后續說明）IX[20] 代表是輸入線圈，用功能碼 0x02 訪問，          開頭地址是 1 （這個后續說明）另外兩個一樣的道理。注意：所謂的“線圈”“寄存器”就是“位變量”“16位變量”，不要被迷惑。之所以稱“線圈”我覺得應該是對于應用的設備，MODBUS協議是專門針對485總線設備（例PLC）開發的。
1、主機對從機寫數據操作如果單片機接收到一個報文那么就對報文進行解析執行相應的處理，如上面報文： 01          06          00 01          00 17       98 04 從機地址       功能號       數據地址       數據       CRC校驗
假如本機地址是 1 ，那么單片機接收到這串數據根據數據計算CRC校驗判斷數據是否正確，如果判斷數據無誤，則結果是：          HoldDataReg[1]  =  0x0017;MODBUS主機就完成了一次對從機數據的寫操作，實現了通訊。
2、主機對從機讀數據操作主機進行讀HoldDataReg[1] 操作，則報文是： 01          03          00 01          00 01       D5 CA 從機地址       功能號       數據地址    讀取數據個數    CRC校驗那么單片機接收到這串數據根據數據計算CRC校驗判斷數據是否正確，如果判斷數據無誤，則結果是：返回信息給主機，返回的信息也是有格式的：返回內容：    01       03          02          0017       F8 4A  從機地址功能號    數據字節個數兩個字節數據 CRC校驗MODBUS主機就完成了一次對從機數據的讀操作，實現了通訊。

三、MODBUS數據模型

四、MODBUS事務處理  下列狀態圖描述了在服務器側MODBUS事務處理的一般處理過程。

五、MODBUS請求與響應  看MODBUS協議手冊，中文第 10 頁開始，英文第 24 頁開始。手冊非常詳細舉例說明了MODBUS協議各個功能號的請求與響應。                                           modbus協議在單片機上實現過程MODBUS 任務處理函數

函數中，RcvBuf 為串口接收緩沖區，如果接收了一個報文則，RcvBuf[0] 為從機地址，RcvBuf[1] 為MODBUS功能號。根據功能號做出響應，而具體的操作根據功能號在各自的函數中執行，相當于解析接收到的數據。

作者: lon7085 時間: 2018-7-26 11:59
哈哈！補充下。

Modbus協議介紹.pdf

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