MODBUS协议详解：应用层通信与OSI模型

"该资源是鸟哥的Linux私房菜基础学习篇第四版中的‘协议概述’章节，主要讨论了Modbus串行链路协议，包括其在OSI模型中的位置、主从通信机制以及物理层接口的使用，如RS485和RS232。同时提到了Modbus协议在不同网络架构中的应用，如TCP/IP和异步串行传输等。" Modbus协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，它基于开放系统互连（OSI）模型的第7层，即应用层。这个协议定义了主设备（如主站）如何与从设备（如从站或子节点）进行通信。在主从通信系统中，主设备发起请求，从设备则根据请求提供响应，而不主动发送数据。 Modbus串行链路协议位于OSI模型的第二层，即数据链路层，这涵盖了物理层和链路层的功能。物理层定义了实际的连接方式，例如TIA/EIA-485（RS485）两线制接口和TIA/EIA-232-E（RS232）串行接口。RS485常用于长距离多点通信，而RS232适用于短距离点对点通信。此外，Modbus还支持RS485的四线制接口，以及光纤和无线通信等多种媒体。 协议中，MODBUS功能码是请求/应答协议数据单元（PDU）的关键元素，它规定了特定服务的操作。MODBUS协议是一个请求/应答协议，意味着每个通信事务都由主设备发起请求，从设备接收到请求后执行相应操作并返回应答。 MODBUS不仅限于串行通信，它还能通过以太网上的TCP/IP进行通信，这使得MODBUS可以利用互联网技术实现更广泛的连接。MODBUS TCP/IP允许在基于TCP的网络上实现MODBUS协议，进一步扩展了其应用范围。此外，还有MODBUS PLUS这样的高速令牌传递网络，以及其他专有网络技术。 MODBUS协议的简单性和通用性使其在各种设备间实现客户机/服务器通信成为可能，包括可编程逻辑控制器（PLC）、人机界面（HMI）、I/O设备等。通过网关，MODBUS协议还可以在不同网络间进行数据交换，从而构建复杂而灵活的自动化系统。 Modbus协议是一种强大的通信工具，无论是在简单的串行链路还是复杂的网络环境中，都能有效地促进不同设备间的交互。了解和掌握Modbus协议对于从事工业自动化和物联网领域的专业人士至关重要。