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这节课带你吃透Modbus协议

理论

Modbus是一种应用层的报文传输协议，Modbus协议不是唯一的，有三种形式：RTU、ASCLL、TCP，他们之间既有共同点，又有不同点。

Modbus RTU通信协议为例：

1.存储区（数据存储区、文件存储区）

有四种：
输出线圈： 代号是0
输入线圈： 代号是1
输出（写）寄存器： 代号是4
输入（读）寄存器： 代号是3
线圈：最小单位bool，要么存的是1，要么是0。
寄存器：16位，2个字节
总结：如果用bool，就用线圈；如果要存数据，就用寄存器。

2.存储区范围

5位和6位 标准地址（5位）和扩展地址
标准地址（5位）：
YXXXX
Y表示哪个存储区，取值范围0、1、3、4
X取值范围0-9
输出线圈： 代号是0，存储范围：00001-09999
输入线圈： 代号是1，存储范围：10001-19999
输出（写）寄存器： 代号是4，存储范围：40001-49999
输入（读）寄存器： 代号是3，存储范围：30001-39999
扩展地址（6位）：
YXXXXX
输出线圈：存储范围：000001-065536
输入线圈： 代号是1，存储范围：100001-165536
输出（写）寄存器： 代号是4，存储范围：400001-465536
输入（读）寄存器： 代号是3，存储范围：300001-365536

3.通讯协议

八种动作：四个读、四个写
读输出线圈：功能码：01（十六进制）
读输入线圈：功能码：02
读输出寄存器：功能码：03
读输入寄存器：功能码：04
写单个输出线圈：功能码：05
写单个输出寄存器：功能码：06
写多个输出线圈：功能码：15
写多个输出寄存器：功能码：16

报文格式：
从站地址（设备编号1byte）+功能码（1byte）+数据（N个byte）+校验（2个byte）

对于读取来说：
从站地址（设备编号）：为了区分是哪个设备。
功能码：是为了确定干什么。
数据：具体干嘛的细节。
校验：验证

对于写入来说
从站地址（设备编号）：为了区分是哪个设备。
功能码：是为了确定干什么。
数据：具体干嘛的细节（更多，多了个写入的具体数值）。
校验：验证

以下是一个例子：
监听com24端口：采集湿度和温度
上位机发送：01 03 00 00 00 02 C4 0B
01 站地址
03 功能码：读输出寄存器
00 00 起始寄存器
00 02 寄存器长度
C4 0B CRC校验
设备返回：01 03 04 01 46 01 3B 5A 59
01 站地址
03 功能码：读输出寄存器
04 字节计数（字节总数）
01 46 01 3B 具体数据4个字节
5A 59 CRC校验

其中：
01 46 表示湿度，十六进制，对应的十进制为326，326/10=32.6
01 3B表示温度，十六进制，对应的十进制为315，315/10=31.5
ModbusCRC校验码由算法算出，不用深究怎么算，能算出来就行

温度的Modbus地址是多少？40001->绝对地址
湿度的Modbus地址是多少？40002->绝对地址
协议上不会使用绝对地址，因为03已经说明了是读输出寄存器。
通讯协议当中用的全是相对地址，相对地址是从0开始的。