ModBus RTU通讯协议详解与应用

"ModBus通讯协议是工业设备之间常用的一种通信标准，尤其在RTU（Remote Terminal Unit）模式下，它被广泛应用于各种仪表和控制器中。ModBus RTU协议使用串行通信，其帧格式包含特定的起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。此协议定义了数据如何在设备间传输，确保信息的准确性和可靠性。 在ModBus RTU协议中，每个通信帧由以下几个部分组成： 1. 起始位：1位8位二进制的0，标志着一个新帧的开始。 2. 数据位：8位，用于传输实际的指令或数据。 3. 奇偶校验位：1位，采用偶校验，确保数据位中1的个数为偶数，用于检查数据传输中的错误。 4. 停止位：1位，固定为1，用于标记帧的结束。 5. 错误校验：CRC（Cyclic Redundancy Check）冗余循环码，由16位组成，用于进一步验证数据的完整性。 除了这些基本的通信传输定义，ModBus RTU协议还包括以下关键元素： - 地址码：1字节，范围从0到255，用于指定接收信息的从设备。每个从设备应有唯一的地址，且响应时会重复这个地址以确认来源。 - 功能码：1字节，定义了从机应执行的操作。ModBus协议定义了1到127的范围，但具体实现可能只使用其中一部分。功能码在响应中也会被复制，以表示从机已经处理了请求。 - 数据区：根据功能码的不同，数据区可包含实际的数值、设置点或指令，长度可变，以8位为单位。 - CRC码：用于错误检测的16位码，确保数据在传输过程中未被篡改。 通讯规约规定，当主机向设备发送命令时，匹配到地址码的设备会接收并处理信息。如果处理无误，设备将返回一个包含地址码、功能码、处理结果数据和CRC码的响应。如果有错误，设备则不发送任何响应。 信息帧结构如下： - 地址码：8位 - 功能码：8位 - 数据区：N×8位，N为数据区的字节数 - 错误校验码：16位 ModBus RTU协议提供了一种高效且可靠的串行通信机制，使得不同设备之间能进行数据交换，是工业自动化领域中的重要通信标准。"