modbusrtu报文格式详细介绍

Modbus是一种串行通信协议，是Modicon于1979年，为使用可编程逻辑控制器（PLC）而发表的。事实上，它已经成为工业领域通信协议标准，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。

Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。

大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行。 对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTU是一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，Modbus ASCII是一种人类可读的，冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通讯（serial communicaTIon）方式。RTU格式后续的命令／数据带有循环冗余校验的校验和，而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信，反之亦然。

先声明下我们的目的，我们是要两个设备通讯，用的是MODBUS协议。上面简单介绍了：“报文”“CRC校验”“功能号”。

在单片机中拿出一部分内存（RAM）进行两个设备通讯，例如：

数组后面的注释，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”，不要被迷惑。之所以称“线圈”我觉得应该是对于应用的设备，MODBUS协议是专门针对485总线设备（例PLC）开发的。

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。

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。

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。

这里两个缩略词以前不知道，但是现在要明白指的是什么，“ADU”“PDU”

ADU： 应用数据单元

PDU： 协议数据单元

所有交换的RTU类型报文（帧），无论上／下行，具有相同的结构：

每帧报文包含4种类型的信息：

从站号为1字节，取值范围为0～FFH．例外的，如果此值为0，则作为主站的广播信文标识．因此，物理上使用的从站号只能在01H～FFH之间（即1～255之间）。

功能码为1字节，它被用来选择一个命令（读、写或回答校验是否正确等），有效功能码范围为1～255之间，本手册支持的功能码将在第2章中加以详述。

数据区为n字节，它包含与功能码相关的一串十六进制数据。