Modbus总结文档
1. 国际互联网组织保留TCP/IP协议栈上的系统502端口，专门用于访问Modbus设备。
2. Modbus串行网络结构：
3. 串行链路连接有两个模式： RTU和ASCII 两种模式之间不能通信。 RTU模式采用二进制表示数据，ASCII是人工可读。 RTU用循环冗余校验， ASCII采用纵向冗余检验。
TCP/IP的连接不需要检验和。
过程：
5. 两种通用的Modbus消息帧格式：
这地方字符概念比较模糊，没懂。
这里解释一下串行通信中的字符： 传送一个字符一般包括12位（也有其他情况的），1bit 起始位，通知对方接收， 8bit数据位，也就是你要传输的，1bit检验位（或没有），1bit或2bit停止位。所以一般是12bit传输一个8bit的字节。
当以ASCII模式通信时，消息中每个8bit的字节都要用两个ASCII字符来发送，所以效率比RTU模式低。
ASCII消息帧格式：
RTU消息帧格式：
注： 我们可以考虑用一个固定时间值来实现间隔。 协议规定，当波特率等于或小于19200bps时，要严格遵循时间间隔，大于时可用固定值，建议1.5字符时间间隔为750us，帧间间隔1750us。
6. 简述：一主多从。从设备最多247个，1~247（不知道为什么）。从设备之间不能通信。主设备与从设备有两种模式：单播模式和广播模式。
单播模式： 没什么说的，请求与应答。
广播模式： 主设备向所有设备发请求指令，其中地址码为0. 所有从设备接收到后处理，但不要求返回应答。请求指令必须是Modbus标准功能中的写指令。
7. Modbus寄存器：
线圈状态（coil status）： 可读写，数字量输出。 例如：电磁阀输出LED显示
离散输入状态（input status）： 可读不可写，数字输入。例如：拨码开关
保持寄存器（holding register）： 可读写， 模拟量输入，例如：PID运行参数，传感器值。
输入寄存器（input register）： 可读不可写， 模拟量输入。
8. CRC校验：
CRC有很多版本，比如CRC-8，CRC-12，CRC-16，CRC-32等。
Modbus采用CRC-16。
简述CRC过程，以CRC-16为例：
（1） 一个16位数与第一个8位二进制数相异或，把这个16位右移一位，最高位补0，看移出位是1还是0，若是0，继续右移，当是1，则这个16位于0xA001异或。
（2） 重复与这个8位数操作。共进行8次。
（3） 然后进行下一个8位数。
（4） 最后剩下的就是CRC检验码。
具体实现有两种： 查表法和计算法。查表速度更快，计算适用于所有长度数据，但慢一点。
计算法：
Unsigned short CRC16(unsigned char*puchMsg, unsigned short usDataLen)
{
inti, j;
unsignedshort usRegCRC = 0xFFFF;
for(i= 0; i < usDataLen; i++)
{
usRegCRC^= *puchMsg++;
for(j= 0; j < 8; j++)
{
If(usRegCRC& 0x0001)
{
usRegCRC= usRegCRC >>1 ^ 0xA001;
}
Else
{
usRegCRC >>= 1;
}
}
}
return usRegCRC;
}
查表法：
有一个表，可以上网查，书中没详细介绍。后面再看。
还有LRC校验。
最大帧260字节， 0~6字节是MBAP报头。
注： 一般情况下Unit Identifier填充0xFF，因为一般IP就可以识别了，所以这个就可有可无了。
例子：
查询报文： 00 00 00 00 00 06 09 03 00 04 00 01
解释：0x06：后续还有6个字节
0x09：单元标识码为9
0x03：功能码为3，即为读保持寄存器的值
0x00 0x04：Modbus起始地址4（即40005）
0x00 0x01：读取寄存器个数为1
响应报文： 00 00 00 00 00 05 09 03 02 00 05
解释：0x05：后续还有5字节
0x09：同查询报文
0x03：功能码，同查询报文
0x02：返回数据字节数
0x00 0x05：寄存器值。
10. Modus功能码详解：
（1） 占一个字节，范围1~127.之所以这样，是128代表异常（也就是最高位为1），然后异常后面加异常码也就是129~255（比如10000001为异常码为1的异常）。
（2） 有三类功能码： 公共功能码；用户自定义功能码（65~72,100~110）；保留功能码（历史原因，不可用）
（3） 公共功能码：
注：Modbus协议规定的PDU中，规定所有线圈或寄存器地址从0开始。比如功能号是01，要读取00020~00056的线圈地址，则Modbus地址为00019-00055. 再比如读取保持寄存器地址40201-40203，用03功能码，则Modbus地址为200-202.
（4） 下面是很好的例子：
功能码是01的报文
查询报文：
注：线圈数量由两字节组成，取值范围只有0x0001~0x07D0（即1~2000）
响应报文：
功能码是03的报文（读保持寄存器）
响应报文：