关于Modbus协议使用的一点总结

先介绍一下常用的0x03和0x10功能码,其他功能码同理:
协议原文如下:
0x03
关于Modbus协议使用的一点总结_第1张图片
0x10
关于Modbus协议使用的一点总结_第2张图片
汇总
关于Modbus协议使用的一点总结_第3张图片

协议实现细节见
https://blog.csdn.net/ysgjiangsu/article/details/81512310

这里调试,
memcpy是按位拷贝的,当拷贝数据到内存时,注意大小端问题。比如

uint16 a = 0x3130;
uint16 b = 0xff00;
uint16 *p = &b;

memcpy(p,&a,2);

p[0] = 0x30;
p[1] = 0x31;

而ModBus传输数据,p[0]在前,p[1]在后,即 高字节在前,低字节在后。
比如在接收数据时,如果我们按以下方式拷贝

memcpy(&recv,p,2);

recv = 0x3031 ,因此需要对大小端进行转换

另外,当拷贝float或double数据时,也按上述方式拷贝即可,注意浮点数的组成float

符号位[31],阶码[30-23],尾数[22-0]

double

符号位[63],阶码[62-52],尾数[51-0]

在二进制科学表示法中,S=(F)M*2^N,主要由三部分构成:符号位(F)+阶码(N)+尾数(M)
符号位F:0表示正,1表示负

阶码N:这里阶码采用移码表示,对于float型数据其规定偏置量为127,阶码有正有负,对于8位二进制,则其表示范围为-128-127,double型规定为1023,其表示范围为-1024-1023。比如对于float型数据,若阶码的真实值为2,则加上127后为129,其阶码表示形式为10000010

尾数M:有效数字位,即部分二进制位(小数点后面的二进制位),因为规定M的整数部分恒为1,所以这个1就不进行存储了。

下面举例说明:

float型数据125.5转换为标准浮点格式

125二进制表示形式为1111101,小数部分表示为二进制为 1,则125.5二进制表示为1111101.1,由于规定尾数的整数部分恒为1,则表示为1.1111011*2^6,阶码为6,加上127为133,则表示为10000101,而对于尾数将整数部分1去掉,为1111011,在其后面补0使其位数达到23位,则为11110110000000000000000

则其二进制表示形式为
0 10000101 11110110000000000000000
则在内存中存放方式为:

00000000   低地址

00000000

11111011

01000010   高地址

而反过来若要根据二进制形式求算浮点数如0 10000101 11110110000000000000000

由于符号为为0,则为正数。阶码为133-127=6,尾数为11110110000000000000000,则其真实尾数为1.1111011
所以其大小为1.1111011*2^6,将小数点右移6位,得到1111101.1,而1111101的十进制为125,0.1的十进制为1*2^(-1)=0.5,所以其大小为125.5。

同理若将float型数据0.5转换为二进制形式

0.5的二进制形式为0.1,由于规定正数部分必须为1,将小数点右移1位,则为1.0*2^(-1),其阶码为-1+127=126,表示为01111110,而尾数1.0去掉整数部分为0,补齐0到23位00000000000000000000000,则其二进制表示形式为

0 01111110 00000000000000000000000

由上分析可知float型数据最大表示范围为

1.11111111111111111111111*2^127=3.4*10^38

对于double型数据情况类似,只不过其阶码为11位,偏置量为1023,尾数为52位。

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