Modbus RTU协议实现示例

"Modbus协议是工业自动化领域广泛应用的一种通信协议，尤其在PLC（可编程逻辑控制器）和各种智能设备间的数据交换中起到关键作用。本文提供了一个简单的Modbus RTU协议实现的例子，用于理解其基本工作原理和数据校验过程。" Modbus协议是一种通用的、公开的通信协议，由Modicon公司于1979年推出，现在已经成为工业电子设备之间的标准通信协议。它主要分为两种类型：ASCII（美国标准代码交换信息）和RTU（远程终端单元）。RTU模式因其高效性和速度而更常被采用。 在Modbus RTU协议中，数据是以连续的二进制字节流传输的，每个数据帧包括起始地址、功能码、数据字段和校验码。其中，校验码通常使用CRC（循环冗余校验）来确保数据的完整性。 如文件内容所示，CRC计算涉及到一个预定义的CRC查找表（`auchCRCHi[]`数组），这个表格包含了高位字节的CRC值。CRC校验通过计算数据字段的二进制多项式与预设的CRC多项式进行异或运算，并对结果进行移位操作，最后得到的两个字节即为CRC校验码，分别添加到数据帧的末尾。 具体步骤如下： 1. 初始化CRC寄存器为全1（16位的二进制数，即FFFFH）。 2. 对数据帧中的每个字节，与CRC寄存器进行异或操作。 3. 将CRC寄存器左移一位，如果最高位为1，则将CRC多项式表中的值（在这个例子中是`auchCRCHi[]`数组的值）加到CRC寄存器的低位。 4. 重复步骤2和3，直到处理完所有数据字节。 5. 最终CRC寄存器的值即为CRC校验码，将其添加到数据帧的末尾。 在实际应用中，接收方也会使用同样的CRC计算方法，对比接收到的CRC校验码，以验证数据在传输过程中是否发生错误。如果校验失败，接收方会认为数据帧有误并可能请求重传。 通过这个简单的Modbus RTU例子，我们可以看到如何在实际编程中实现数据帧的构建和校验。理解并掌握Modbus协议对于理解和调试工业自动化系统中的通信问题至关重要。