Modbus RTU ASCII

二、两种传输方式
　控制器能设置为两种传输模式（ASCII或RTU）中的任何一种在标准的Modbus网络通信。用户选择想要的模式，包括串口通信参数（波特率、校验方式等），在配置每个控制器的时候，在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。
ASCII模式
: 地址 功能代码 数据数量 数据1 ... 数据n LRC高字节 LRC低字节 回车 换行
RTU模式
地址 功能代码 数据数量 数据1 ... 数据n CRC低字节 CRC高字节
　所选的ASCII或RTU方式仅适用于标准的Modbus网络，它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每一位，以及决定怎样将信息打包成消息域和如何解码。
　在其它网络上（象MAP和Modbus Plus）Modbus消息被转成与串行传输无关的帧。
1、ASCII模式
　当控制器设为在Modbus网络上以ASCII（美国标准信息交换代码）模式通信，在消息中的每个8Bit字节都作为两个ASCII字符发送。这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔可达到1秒而不产生错误。
　代码系统
• 十六进制，ASCII字符0...9，A...F
• 消息中的每个ASCII字符都是一个十六进制字符组成
每个字节的位
• 1个起始位
• 7个数据位，最小的有效位先发送
• 1个奇偶校验位，无校验则无
• 1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）
　错误检测域
• LRC(纵向冗长检测)
2、RTU模式
　当控制器设为在Modbus网络上以RTU（远程终端单元）模式通信，在消息中的每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制字符。这种方式的主要优点是：在同样的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据。
代码系统
• 8位二进制，十六进制数0...9，A...F
• 消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成
• 每个字节的位
• 1个起始位
• 8个数据位，最小的有效位先发送
• 1个奇偶校验位，无校验则无
• 1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）
错误检测域
• CRC(循环冗长检测)

 

 

下表是MODBUS ASCII协议和RTU协议的比较： 

协议	开始标记	结束标记	校验	传输效率	程序处理
ASCII	:（冒号）	CR,LF	LRC	低	直观，简单，易调试
RTU	无	无	CRC	高	稍复杂

 

　　从上表的比较我们可以看到，MODBUS的ASCII协议和RTU协议相比，MODBUS ASCII协议拥有开始和结束标记，而MODBUS RTU却没有，所以ASCII协议的程序中对数据包的处理能更加方便。MODBUS ASCII协议的DATA域传输的都是可见的ASCII字符，因此在调试阶段就显得更加直观，另外它的LRC校验程序也比较容易编写，这些都是MODBUS ASCII的优点。MODBUS ASCII的主要缺点是传输效率低，因为它传输的都是可见的ASCII字符，原来用RTU传输的数据每一个字节，用ASCII的话都要把这个字节拆分两个字节，比如RTU传输一个十六进制数0xF9，ASCII就需要传输字符'F'和字符'9'，对应的ASCII码0x46和0x39两个字节，这样它的传输的效率肯定就比RTU低。所以一般来说，如果所需要传输的数据量较小可以考虑使用ASCII协议，如果所需传输的数据量比较大，最好能使用RTU协议。

　　另外，由于ASCII协议有开始标志和结束标志，所以一个数据包之间的各字节间的传输间隔时间可以大于1秒，而MODBUS RTU方式下，由于没有规定开始和结束标记，所以协议规定每两个字节之间发送或者接收的时间间隔不能超过3.5倍字符传输时间。如果两个字符时间间隔超过了3.5倍的字符传输时间，就认为一帧数据已经接收，新的一帧数据传输开始，所以RTU方式下两个字节间传输间隔有时间要求。MODBUS 的ASCII和RTU两种协议的这一区别可能决定某些应用场合只能选用其中一种协议。