ModBus通讯格式

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附录：------通讯规约1.ModBus基本规则：1.1.所有RS485通讯回路都应遵照主/从方式。依照这种方式，1.2.数据可以在一个主站（如：PC）和32个子站（如：YD2000）之间传递。1.3.主站将初始化和控制在RS485通讯回路上传递的所有信息。1.4.任何一次通讯都不1.5.能从子站开始。1.6.在RS485回路上的所有通讯都以“信息帧”方式传递。1.7.如果主站或子站接收到含有未知命令的信息帧，1.8.则不1.9.予以响应。“信息帧”就是一个由数据帧（每一个字节为一个数据帧）构成的字符串（最多255个字节），是由信息头和发送的编码数据构成标准的异步串行数据，该通讯方式也与RTU通讯规约相兼容。2.数据帧格式：通讯传输为异步方式，并以字节（数据帧）为单位。在主站和子站之间传递的每一个数据帧都是11位的串行数据流。数据帧格式：起始位1位数据位8位（低位在前、高位在后）奇偶校验位1位：有奇偶校验位；无：无奇偶校验位停止位1位：有奇偶校验位；2位：无奇偶校验位有校验位的时序图：无校验位的时序图： 3.通讯规约：当通讯命令发送至仪器时，符合相应的地址码的设备接收通讯命令，并除去地址码，读取信息，如果没有出错，则执行相应的任务；然后把执行结果返送给发送者。返送的信息中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后的数据以及错误校验码（CRC）。如果出错就不发送任何信息。3.1.信息帧格式：STARTADDCSDATACRCEND初始结构地址码功能码数据区错误校验结束结构延时（相当于4个字节的时间）1字节8位1字节8位N字节N×8位2字节16位延时（相当于4个字节的时间）3.1.1.地址码（ADD）：地址码为每次通讯传送的信息帧中的第一个数据帧（8位），从0到255。这个字节表明由用户设定地址码的子机将接收由主机发送来的信息。并且每个子机都有唯一的地址码，并且响应回送均以各自的地址码开始。主机发送的地址码表明将发送到的子机地址，而子机发送的地址码表明回送的子机地址。3.1.2.功能码（CS）：功能码是每次通讯传送的信息帧中的第二个数据帧。作为主机请求发送，通过功能码告诉子机执行什么动作。作为子机响应，子机发送的功能码与主机发送来的功能码一样，并表明子机已响应主机进行操作。如果子机发送的功能码的最高位是1（功能码＞127），则表明子机没有响应或出错。下表列出的功能码都具体的含义及操作。MODBUS部分功能码功能码定义操作03H读寄存器读取一个或多个寄存器的数据10H写多个连续寄存器把多个16位二进制数写入多个寄存器03，读寄存器： 功能码03H映射的数据区的保持和输入寄存器值都是16位（2字节）。子机响应的命令格式是子机地址、功能码、数据区及CRC码。数据区的数据都是每2个字节为一组的双字节数，且高字节在前。10，写多个点连续寄存器：Modbus通讯规约中的寄存器指的是16位(即2字节)，并且高位在前。3.1.3.数据区（DATA）：数据区随功能码不同而不同。由主机发送的读命令（03H）信息帧的数据区与子机应答信息帧的数据区是不同的，由主机发送的写命令（10H）信息帧的数据区与子机应答信息帧的数据区是完全相同。数据区包含需要子机执行什么动作或由子机采集的需要回送的信息。这些信息可以是数值、参考地址等等。例如，功能码告诉子机读取寄存器的数值，则数据区必须包含要读取寄存器的起始地址及读取长度（寄存器个数）。1、与功能码03对应的数据区格式：u主机发送数据顺序12数据含义起始地址读寄存器个数字节数22u子机应答数据顺序12数据含义回送字节数N个寄存器的数据字节数12×Nn与功能码10对应的数据区格式：数据顺序12…N数据含义起始地址写入数据1…写入数据N字节数22...23.1.4.错误校验码（CRC）： 主机或子机可用校验码进行判别接收信息是否出错。有时，由于电子噪声或其他一些干扰，信息在传输过程中会发生细微的变化，错误校验码保证了主机或子机对在传送过程中出错的信息不起作用。这样增加了系统的安全和效率。错误校验码采用CRC-16校验方法。二字节的错误校验码，低字节在前，高字节在后。注意：信息帧的格式都是相同的：地址码、功能码、数据区和错误校验码。3.2.错误校验冗余循环码（CRC）包含2个字节，即16位二进制。CRC码由发送端计算，放置于发送信息的尾部。接收端的设备再重新计算接收到信息的CRC码，比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符，如果二者不相符，则表明出错。CRC码的计算方法是，先预置16位寄存器全为。再逐渐把每8位数据信息进行处理。在进行CRC码计算时只用8位数据位，起始位及停止位，如有奇偶校验位的话也包括奇偶校验位，都不参与CRC码计算。在计算CRC码时，8位数据与寄存器的数据相异或，得到的结果向低位移一位，用0填补最高位。再检查最低位，如果最低位为1，把寄存器的内容与预置数相异或，如果最低位为0，不进行异或运算。这个过程一直重复8次。第8次移位后，下一个8位再与现在寄存器的内容相异或，这个过程与上以上一样重复8次。当所有的数据信息处理完后，最后寄存器的内容即为CRC码值。3.3.CRC-16码的计算步骤为：置16位寄存器为十六进制FFFF（即全为1）。称此寄存器为CRC寄存器。把一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或，把结果放于CRC寄存器。把寄存器的内容右移一位（朝低位），用0填补最高位，检查最低位（移出位）。如果最低位为0：复第3步（再次移位）。如果最低位为1：CRC寄存器与多项式A001（1010000000000001）进行异或。重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理。重复步骤2到步骤5，进行下一个8位的处理。 最后得到的CRC寄存器即为CRC码，低字节在前，高字节在后。3.4.信息帧格式举例3.4.1.功能码03：000300020001241BCRC码固定格式其始地址功能码子机地址3.4.2.功能码10子机地址为00，把0064保存到地址0004。0010000400020400640000B77FCRC码高位数据低位数据固定格式其始地址功能码子机地址