MODBUS功能码详解：在Linux PCI驱动开发中的应用

"MODBUS是一种应用层报文传输协议，常用于工业自动化设备间的客户机/服务器通信。它定义了一套功能码，这些功能码在MODBUS请求/应答协议数据单元(PDU)中起到关键作用。MODBUS支持多种通信方式，如以太网上的TCP/IP、异步串行传输以及MODBUSPLUS高速网络。本文档主要描述在MODBUS事务处理框架下使用的功能码。" MODBUS功能码是MODBUS通信的核心部分，它们定义了服务器(或设备)可以响应的特定操作。例如，功能码0x01通常用于读取离散输入，功能码0x03用于读取保持寄存器，而功能码0x06用于写单个寄存器等。每个功能码都对应一个特定的请求和响应结构，使得设备能够理解并执行来自其他设备的指令。 MODBUS协议基于OSI模型的第7层，即应用层，但也可以在不同物理层上运行，如EIA/TIA-232、EIA/TIA-485、光纤或无线网络。TCP/IP上的MODBUS允许更远距离和更高速度的通信，而串行MODBUS则适合短距离、低成本的连接。 MODBUS通信涉及主站和从站的概念。主站通常是控制系统，如PLC (可编程逻辑控制器)，发起通信并指定功能码来请求数据或命令从站执行操作。从站根据接收到的功能码来执行相应动作并返回响应。 MODBUS协议的简单性和通用性使其广泛应用于工业自动化领域。MODBUS协议参考指南(如RevJ)提供了详细的功能码定义和其他通信参数。此外，MODBUS还支持MODBUS+/HDL等扩展，以适应更多特定的网络环境和应用需求。 图2展示了MODBUS通信架构，包括主站、从站、I/O设备、人机界面(HMI)和网关。通过不同的物理层接口，如EIA/TIA-232或EIA/TIA-485，MODBUS可以在不同设备之间建立连接。在以太网环境中，MODBUS通信可以通过TCP/IP协议进行。 MODBUS功能码是确保设备间有效、可靠通信的关键元素。理解并正确使用这些功能码对于进行MODBUS协议编程和集成至关重要，特别是在嵌入式系统和Linux操作系统下的PCI驱动开发中，开发者需要确保驱动程序能正确解析和处理MODBUS功能码，从而实现与硬件的无缝交互。