Modbus协议相关知识整理
Mobus协议应用图解
Modbus协议相关问答:
1. Modbus协议包括哪三种？
-Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP。
2. 哪两种Modbus协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用什么方式？
-Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave方式。
3. Modbus串行通信协议数据校验有哪些？
-Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验.
4. TCP和RTU这两者Modbus协议的异同在哪里？
-TCP 协议是MODBUS RTU/ascii协议封装成TCP报文的。两个协议的本质都是MODBUS协议，都是靠MODBUS寄存器地址来交换数据；但所用的硬件接口不一样，Modbus RTU一般采用串口RS232C或RS485/422，而Modbus TCP一般采用以太网口。
TCP和RTU协议非常类似，只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉，然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可
5. Modbus协议中保持寄存器和输入寄存器是什么？
-04功能码的作用就是读输入寄存器，而03功能码的作用则是读保持寄存器，06功能码的内容是预置单个保持寄存器，16功能码的内容则是预置多个保持寄存器。
Modbus协议最开始是用来解决PLC的通信协议问题的，主要用于输入输出数字量信号以及模拟量信号，所谓的输入寄存器就是从模拟量信号输入引申出来的，即输入寄存器只能从模拟量信号输入端改变寄存器，而主机则不能通过下发指令改变输入寄存器的数据，而保持寄存器则是用于输出模拟量信号的，主机是可以改变寄存器数据，也就是说对于主机而言，输入寄存器是只读的，而保持寄存器是可以读写的，当主机用06，16功能码的指令去预置输入寄存器的时候，设备会返回一个代码为0x81的错误代码，即企图写只读寄存器。
6. MODBUS协议中0x，1x，3x，4x，5x，6x，还有4x_bit，3x_bit8各代表什么？
-MODBUS协议中0x，1x，3x，4x，5x，6x，还有4x_bit，3x_bit8等，代表不同的设备类型数据区。这些设备类型在MODBUS协议中只支持特定的功能码，下面分别说明：
0x 是一个可读可写的线圈设备类型（类似于PLC的DO输出点）。读该设备类型的位状态时，功能码为01H，写位状态时功能码为05H。
1x 是一个只读的触点设备类型（类似于PLC的DI输入点）。读位状态时的功能码为02H。
3x是一个只读的模拟量设备类型（类似于PLC的AI模拟量）。读其数据时的功能码为04H。
4x是一个可读可写的数据寄存器设备类型（类似于PLC的AO数据寄存器）。当读其数据时功能码是03H，当写入数据的时候功能码是10H。
5x 该设备类型与4x的设备类型属性是一样的。即发出读写的功能码完全一样。不同之处在于，当为双字时，譬如32_bitunsigned格式的数据，使用5x和4x两种设备类型分别读取数据时，高字和低字的位置是颠倒的。譬如，使用4x设备类型读到的数据是0x1234，那么使用5x设备类型读取的数据是0x3412。
6x 是一个可读可写的设备类型，读数据的时候发出的功能码也是03H，与4x不同之处在于写数据的时候，发出的功能码为06H，即写单个寄存器的数据。
3x_bit 该设备类型支持的功能码与3x设备类型完全一致，不同之处是，3x是读数据，而3x_bit是读数据中的某一个bit的状态。
4x_bit 该设备类型支持的功能码与4x设备类型完全一致，不同之处是，4x是读数据，而4x_bit是读数据中的某一个bit的状态。
7. CRC-16校验码计算方法：
常用查表法和计算法。计算方法一般都是：
（1）、预置1个16位的寄存器为十六进制FFFF（即全为1），称此寄存器为CRC寄存器；
（2）、把第一个8位二进制数据（既通讯信息帧的第一个字节）与16位的CRC寄存器的低
8位相异或，把结果放于CRC寄存器，高八位数据不变；
（3）、把CRC寄存器的内容右移一位（朝低位）用0填补最高位，并检查右移后的移出位；
（4）、如果移出位为0：重复第3步（再次右移一位）；如果移出位为1，CRC寄存器与多
项式A001（1010 0000 0000 0001）进行异或；
（5）、重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理；
（6）、重复步骤2到步骤5，进行通讯信息帧下一个字节的处理；
（7）、将该通讯信息帧所有字节按上述步骤计算完成后，得到的16位CRC寄存器的高、低
字节进行交换；
（8）、最后得到的CRC寄存器内容即为：CRC码。
以上计算步骤中的多项式A001是8005按位颠倒后的结果。
查表法是将移位异或的计算结果做成了一个表，就是将0~256放入一个长度为16位的寄存器中的低八位，高八位填充0，然后将该寄存器与多项式0XA001按照上述3、4步骤，直到八位全部移出，最后寄存器中的值就是表格中的数据，高八位、低八位分别单独一个表。