MODBUS协议详解：从串行链路到TCP/IP

"这篇C++ Primer学习笔记主要讨论了规范性引用文件，特别是与MODBUS协议相关的知识。MODBUS是一种广泛应用于工业自动化领域的应用层通信协议，它支持通过不同的总线和网络进行客户机/服务器通信。MODBUS的实现包括以太网上基于TCP/IP的方式以及各种异步串行传输方式。MODBUS通信栈由应用层、TCP/IP、以太网物理层等组成。此外，标准文档GB/T××××—××××分为三部分，详细阐述了MODBUS协议、在TCP/IP和串行链路上的实现指南。" MODBUS协议是一个在不同设备之间进行通信的应用层协议，最初定义于1979年，主要用于工业自动化设备。它基于OSI模型的第7层，即应用层，提供了简单而有效的报文传输机制，使得客户机和服务器能通过总线或网络进行交互。MODBUS协议支持两种主要的实现方式： 1. **串行链路上的MODBUS**：依赖于TIA/EIA-232-F（RS-232）和TIA/EIA-485-A（RS-485）标准，适用于有线通信，如EIA/TIA-232、EIA-422和EIA/TIA-485-A等接口，以及光纤和无线等不同类型的媒体。 2. **TCP/IP上的MODBUS**：依赖于IETF的RFC793（TCP）和RFC791（IP）标准，实现了在以太网II/802.3上的TCP/IP通信。MODBUS TCP/IP通过保留的系统端口502在互联网上进行访问。 MODBUS协议的核心是其请求/应答机制，其中包含功能码，这些功能码定义了特定的服务。例如，读取寄存器、写入寄存器等。整个MODBUS通信栈包括： - **MODBUS应用层**：定义了协议的功能和报文结构。 - **TCP层**：根据IETF RFC793标准，负责在不同网络间可靠地传输数据。 - **IP层**：依据IETF RFC791标准，进行网络寻址和数据包路由。 - **以太网物理层**：遵循IEEE 802.2标准，处理物理介质上的数据传输。 GB/T××××—××××标准将MODBUS协议规范分为三个部分： 1. **Modbus协议规范**：详细描述MODBUS事务处理框架内使用的功能码和服务。 2. **MODBUS报文传输在TCP/IP上的实现指南**：为开发者提供实现TCP/IP上的MODBUS应用层的指导。 3. **MODBUS报文传输在串行链路上的实现指南**：帮助开发者理解如何在串行链路上实现MODBUS应用层。 这个标准的目的是确保MODBUS协议在不同环境下的互操作性和一致性，无论是在传统的串行链路还是现代的TCP/IP网络上。通过遵循这些规范，开发者可以确保他们的设备能够无缝地与采用MODBUS协议的其他设备进行通信。