Modbus-RTU通信入门

Modbus-RTU

一、数据分析
      两个设备(单片机)通讯,用的是Modbus协议。
      在单片机中拿出一部分内存(RAM)进行两个设备通讯,例如:
附件入门篇,不冗长,很好理解!(转自中国工控网)” style=”max-width:100%; margin:0px; padding:0px; border:0px; list-style:none”>
说明:
       OX[20]   代表是输出线圈,用功能码 0x01,0x05,0x0F 访问, 开头地址是 0 (这个后续说明)
       IX[20]    代表是输入线圈,用功能码 0x02 访问,开头地址是 1 (这个后续说明)
另外两个一样的道理。
       注意:所谓的“线圈”“寄存器”就是“位变量”“16位变量”。之所以称“线圈”因为Modbus最初是施耐德公司为其PLC制定的一种通讯协议很自然Modbus协议中的很多术语是和PLC中的术语相关的。

二、报文分析

       简单分析一条Modbus-RTU报文,例如:01  06  00 01  00 17  98 04


       01               06                00 01           00 17          98 04
  从机地址        功能号          数据地址          数据         CRC校验


       这一串数据的意思是:把数据 0x0017(十进制23) 写入 1号从机地址 0x0001数据地址。

       一个报文就是一帧数据一个数据帧就一个报文: 指的是一串完整的指令数据,就像上面的一串数据。

       98 04它前面的数据(01 06 00 01 00 17)通过一算法(见附录2)计算出来的结果,其实就像是计算累加和那样(就是010600010017加起来的值,它的算法就是加法运算)


1、主机对从机写操作

如果单片机接收到一个报文那么就对报文进行解析执行相应的处理,如上面报文:


    01                 06                00 01           00 17
         98 04
  从机地址        功能号          数据地址          数据         CRC校验

假如本机地址是 1 ,那么单片机接收到这串数据根据数据计算CRC校验判断数据是否正确,如果判断数据无误,则结果是:
       HoldDataReg[1]  =  0x0017;
Modbus主机就完成了一次对从机数据的写操作,实现了通讯。

2、主机对从机读操作

主机进行读HoldDataReg[1] 操作,则报文是:


    01                 03               00 01              00
01              D5 CA

 从机地址        功能号          数据地址      读取数据个数       CRC校验


       那么单片机接收到这串数据根据数据计算CRC校验判断数据是否正确,如果判断数据无误,则结果是:返回信息给主机,返回的信息也是有格式的:

返回内容:  


    01             03               02                   0017
          F8 4A

  从机地址   功能号     数据字节个数    两个字节数据    CRC校验


Modbus主机就完成了一次对从机数据的读操作,实现了通讯。

三、Modbus报文模型

以上了解到了Modbus的一帧报文是如何通讯的,其实每个报文的格式都基本一样的。

Modbus-RTU通信入门_第1张图片入门篇,不冗长,很好理解!(转自中国工控网)” style=”margin:0px; padding:0px; border:0px; list-style:none”>                                

ADU: 应用数据单元
PDU: 协议数据单元

四、Modbus数据模型

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Modbus-RTU通信入门_第3张图片入门篇,不冗长,很好理解!(转自中国工控网)” style=”margin:0px; padding:0px; border:0px; list-style:none”>

五、Modbus事务处理

      下列状态图描述了在服务器侧Modbus事务处理的一般处理过程。
           

Modbus-RTU通信入门_第4张图片入门篇,不冗长,很好理解!(转自中国工控网)” style=”margin:0px; padding:0px; border:0px; list-style:none”>


六、Modbus请求与响应

      看Modbus协议手册,中文第 10 页开始,英文第 24 页开始。手册非常详细举例说明了Modbus协议各个功能号的请求与响应。

      Modbus任务处理函数(在单片机上实现过程)

Modbus-RTU通信入门_第5张图片入门篇,不冗长,很好理解!(转自中国工控网)” style=”margin:0px; padding:0px; border:0px; list-style:none”>

       函数中,RcvBuf 为串口接收缓冲区,如果接收了一个报文则,RcvBuf[0] 为从机地址,RcvBuf[0] 为MODBUS功能号。根据功能号做出响应,而具体的操作根据功能号在各自的函数中执行,相当于解析接收到的数据。

附录1
:Modbus-RTU功能码
       最常用功能码:
       下面“线圈”“寄存器”其实分别直的就是“位变量”“16位变量”
        01 (0x01)        读线圈
        02 (0x02)        读离散量输入
        03 (0x03)        读保持寄存器
        04(0x04)         读输入寄存器
        05 (0x05)        写单个线圈
        06 (0x06)        写单个寄存器
        15 (0x0F)        写多个线圈
        16 (0x10)        写多个寄存器

   Modbus-RTU通信入门_第6张图片入门篇,不冗长,很好理解!(转自中国工控网)” style=”margin:0px; padding:0px; border:0px; list-style:none”>


附录2:CRC Generation


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转自: http://blog.csdn.net/doyoung1/article/details/49804311

http://bbs.gkong.com/archive.aspx?id=340353


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