MODBUS协议详解：主从通信与数据类型

"MODBUS协议是一种广泛应用于工业领域的串行通信协议，主要连接下位机和触摸屏。它采用主从架构，由主机发起读写请求，从机响应。通讯过程中涉及寄存器、内部接点、开入点和模拟输入等数据类型，每次操作针对连续地址。报文结构包括地址码、功能码、数据区和CRC校验码。地址码从0到255，功能码范围为1到127，数据区包含各类数据和参考地址。" MODBUS协议详解： MODBUS协议是工业自动化系统中常用的通信标准，其简洁性和实用性使其在多种设备间的数据交换中占有一席之地。该协议的核心特点是主从结构，主机作为发起者，可以向一个或多个从机发送读写请求，而从机仅在接收到含有自己地址的命令时才响应。 协议的通信流程简单明了，主要包括两个步骤：主机向从机发送包含读写命令的报文，随后从机回应带有执行结果的应答报文。通信中的数据分为四种类型：寄存器、内部接点、开入点和模拟输入，分别对应不同类型的设备数据。寄存器类似于PLC中的存储单元，内部接点代表状态位，开入点对应输入信号，模拟输入则处理模拟量数据。 报文的结构包括五个部分：数据格式、地址码、功能码、数据区和16位CRC校验码。地址码标识了目标从机，范围为0到255，其中0xFF用于广播。功能码定义了特定的操作，如读寄存器、写单个线圈等。数据区根据功能码携带相应数据，如读取的值或要写入的新值。CRC校验码用于检测数据传输的准确性，确保无误后从机才会执行命令。 数据地址在MODBUS协议中以0开始，例如1号寄存器在通信中用地址0表示。字型数据传输遵循高位在前的规则，与INTEL字节顺序相反。浮点数则按正常顺序发送。整个报文长度不超过256字节，包括所有组成部分。 在处理错误时，如果CRC校验失败，从机不会发送任何响应，主机需有超时处理机制。如果接收到正确报文但无法执行，从机会返回异常报文。用户可以使用的功能码范围有限，通常在65到72和100到110之间是预留的。 MODBUS协议提供了一套标准化的通信框架，使得不同设备之间的数据交互变得简单且可靠，是工业自动化领域不可或缺的一部分。理解和掌握MODBUS协议对于实现设备间的有效通信至关重要。