modbus rtu 帧格式
时间: 2024-08-30 09:00:41 浏览: 110
Modbus RTU (Remote Terminal Unit) 是一种基于ASCII字符的通信协议,常用于工业自动化设备间的通信。它的帧格式主要包括以下几个部分:
1. **地址字段**:通常由两个字节组成,代表发送者(通常是PLC或控制器)的地址,范围从0x00到0xFF,如果是一个广播请求,则地址可以设置为特殊值0xFF。
2. **功能码字段**:一个字节,指定了Modbus请求的功能,如读取线圈状态、读取输入寄存器等,共16种功能码。
3. **数据段**:长度可变的数据,取决于请求的具体功能。例如,读取输入寄存器会指定需要读取的寄存器起始地址和数量;如果请求写入,还会包含待写入的新值。
4. **校验位**:通常是一个奇偶校验位,用于检测传输过程中是否有错误。如果总二进制数的位数除以8余数为1,那么校验位设为1,否则设为0。
5. **停止符**:最后总是跟随一个CR LF(Carriage Return Line Feed),即ASCII码的13和10。
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MODBUS-rtu帧格式
MODBUS-RTU(Remote Terminal Unit)是一种串行通信协议,常用于工业自动化领域。MODBUS-RTU帧格式定义了在串行通信中发送和接收MODBUS命令和数据的格式。
MODBUS-RTU帧由以下几个部分组成:
1. 起始位(Start Bit):一个低电平信号,表示一个MODBUS-RTU帧的开始。
2. 地址位(Address):用于指定MODBUS从站的地址。地址范围是1到247,其中1到127为标准地址,128到247为扩展地址。
3. 功能码(Function Code):用于指定执行的功能或操作类型。功能码定义了不同的操作,如读取寄存器、写入寄存器等。
4. 数据域(Data Field):根据具体的功能码,包含不同的数据。例如,读取寄存器时,数据域可能包含要读取的寄存器地址和数量;写入寄存器时,数据域可能包含要写入的寄存器地址和值。
5. 校验位(CRC):用于校验数据域的完整性和准确性。MODBUS-RTU使用循环冗余校验(CRC)来检测数据传输中的错误。
6. 结束位(Stop Bit):一个高电平信号,表示一个MODBUS-RTU帧的结束。
MODBUS-RTU帧的长度可以根据数据域的大小而变化,通常在8个数据位和1个停止位的基础上。每个数据位和停止位的持续时间是固定的,而起始位和校验位的持续时间是根据通信速率来确定的。
使用MODBUS-RTU帧格式进行通信时,主站发送一个MODBUS命令帧给从站,从站接收并处理该命令,然后将响应数据封装成一个MODBUS响应帧发送回主站。
需要注意的是,MODBUS-RTU是一种裸数据传输协议,不提供数据的可靠性和完整性保证。因此,在应用层需要进行适当的错误检测和处理,以确保通信的可靠性。
modbus的rtu帧格式
### Modbus RTU帧格式详解
#### 请求/响应消息结构
Modbus RTU是一种用于串行通信的协议,其请求和响应消息遵循特定的格式。每条消息由多个字段组成:
- **地址域 (Address Field)**
占1字节,表示目标设备的地址。该地址范围通常是从`0x01`到`0xFF`,其中`0x00`保留给广播命令[^1]。
- **功能码 (Function Code)**
同样占用1字节空间,用来指示执行的操作类型。例如读取寄存器(`03`)、写入单个寄存器(`06`)等功能代码[^2]。
- **数据区 (Data Area)**
长度可变,具体取决于所使用的功能码及其参数需求。对于某些操作可能为空;而对于其他情况,则会包含起始地址、数量或实际的数据值等信息[^3]。
- **错误检测域 (Error Checking Field)**
使用循环冗余校验(CRC)算法计算得到两个字节的结果来确保传输准确性。CRC低位先传,在发送方生成并附加于消息末端,在接收端验证以确认无误后才处理有效负载部分。
#### 报文构建实例
下面给出一个简单的Python函数实现,用于创建标准的Modbus RTU查询报文:
```python
import struct
def create_modbus_request(slave_id, function_code, start_address, quantity):
# 构建请求体
request_body = struct.pack('>BBHH', slave_id, function_code, start_address, quantity)
# 计算CRC校验值
crc = calculate_crc(request_body)
# 将CRC添加至请求体结尾处
full_message = request_body + struct.pack('<H', crc)
return full_message
def calculate_crc(data):
"""Calculate CRC-16 checksum"""
crc = 0xFFFF
for pos in data:
crc ^= pos
for _ in range(8):
if (crc & 1) != 0:
crc >>= 1
crc ^= 0xA001
else:
crc >>= 1
return crc
```
此代码片段展示了如何根据指定的目标ID、功能码以及所需访问的寄存器区间构造完整的Modbus RTU请求包,并通过调用辅助方法完成必要的CRC检验值追加工作。
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