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Modebus协议说明及应用经验
Modebus协议的介绍
支持2重物理接口（串口、以太网）；该协议标准开关，没有版权限制。严格遵循主从架构：
请求效应机制，所有的通信都必须由主站Master发起，从站Slave响应并返回数据，各种从站之间则不能直接通讯的。
数据类型
Modebus协议当中只支持以下四种数据类型：
1、线圈 只读 开关量 继电器、指示灯、开关输出 占1bit
2、离散输入 读写 开关量 常做按钮开关输入型号站 占1位bit位
3、保持寄存器 读写 模拟量 设备配置参数、控制设定值，累加计数 占16bit位
4、输入寄存器 读写 模拟量 温度、压力、转速等测量值 占16bit位
标准是这样子的，但是我们可以使用多个寄存器进行一个拼接。如：
保存和输入都是16位，2个字节，要传输比16位更大的数据类型就需要占用连续的多个寄存器
1、32位整数，无论是有符合还是无符号的int32/uint32，占2个连续寄存器（共32位4个字节）
2、32位浮点数float 单精度浮点数：占用2个连续寄存器，（共32位4个字节）
3、64位浮点数 double双精度：占用4个连续寄存器（64位/8字节）
4、字符串（String）：每个寄存器存放2个字符（高字节和低字节个一个字符），占用N个连续寄存器
由于协议标准对32位以上数据的字节顺序没有强制统一规定，不同的厂商规定不一样，高低位谁在前的问题
ABCD 大端模式
BADC字节交换的小端模式
协议类型
Modebus RTU
物理层：这个机遇串口的（RS-485；RS-232）
特点：这个采用的二进制的编码格式，具备传输效率高，紧凑，是最常用的通讯方式，常用于PLC于触摸屏通讯，PLC与变频器通讯，PLC与温度，传感器通讯
通讯格式
一个完整的报文如下：
从站地址 (1 Byte) + 功能码 (1 Byte) + 数据区 (N Bytes) + CRC 校验 (2 Bytes)
从站地址：指定的目的地址
功能码：常见的功能码有：
0x01：读取线圈状态
0x02：读取离散输入
0x03：读取输入寄存器
0x04：读取输入寄存器
0x05：写单个线圈
0x06：写单个保存寄存器
0x10：写多个保存寄存器16进制
CRC 校验：循环冗余校验，确保数据传输没有出错
低位在前，高位在后；RTU使用的CRC-16的计算公式
与之对应的高级语言通讯库有：
C++语言libmodbus库
C#语言 NModbus
例子：
Modebus ASCII
物理层：也是基于串口的（RS-485；RS-232
特点：这个就与上述的不同，采用的是ASCII码通讯的，每个字节编程2个字符，读写较比RTU就好很多，但是传输效率比较低，因为数据量变大，变慢了
通讯格式
所有的的字节数据都会被转换成ASCII码的十六进制文本来传
例如：一个字节的0x5B，按照RTU模式就直接传送，而到ascii模式就被拆成5和B，对应就是0X35和0X42发送
明确了起始符，始符0X3A，回车换行\r\n对应就是0X0D和0X0A
对应校验从CRC变为LRC了
格式类型
起始符：+从站地址+功能码+数据区+LRC校验+结束符
例如：从地址为1的从站，读取从寄存器0开始的2个保存器功能码0x03
对应原始二进制数据
从站地址：0x01
功能码：0x03
起始地址：0x0000
寄存器数量：0x0002
用Modebus RTU格式为
01 03 00 00 00 02 C4 0B
用Modebus ASCII格式为
：01 03 00 00 00 02 F8 0D 0A
Modubs TCP
物理层：基于以太网RJ45接口，默认的端口号是502；
特点：与上述2种进行一个比较，不需要校验原因是由底层连接方式TCP保证，支持多路同时发送给主站，或者主站同时发送给从站。
帧结构和报文格式
MBAP 报文头 (7 字节) + Modbus PDU (功能码 + 数据)
格式说明：
还是以上述的例子：请求从地址为1的设备读取寄存器0开始的2个保持寄存器功能码0x03
报文结构如下：
00 01 事务处理标识符
00 00 协议标识符 modebus协议
00 06 长度为6字节（标识后面有几个字节，单位地址1字节、功能码1字节+起始地址2字节+寄存器数2字节）
01：单位标识符（从站地址1）
03：功能码（读保持寄存器地址0）
00 00：起始寄存器地址0
00 02：读取寄存器数量2
高级语言的应用：
这个协议只能一个一个读写答，不能并发读写
