Modbus通讯协议详解：RTU模式与帧格式

"Modbus通讯协议是主从站通信协议，主要使用RS485或RS232异步串行接口，支持最高115kbps的传输速率，最多连接1台主站和32台从站。协议规定了固定的帧格式、错误处理和功能执行，但用户可以选择传输介质、波特率、校验方式等参数，传输模式采用RTU（Remote Terminal Unit）。RTU模式使用十六进制编码，每字符包含1位起始位、8位数据位、可选的奇偶校验位和1或2位停止位，以及CRC校验。Modbus协议有两种通信方式：应答方式和广播方式。应答方式为主站向特定从站发送命令并等待响应，而广播方式为主站向所有从站发送命令，无需从站回应。有效的广播功能包括05、06、15、16。Modbus帧包括命令帧和应答帧，应答帧又分为显长度帧和隐长度帧，包含从站地址、功能码、数据和校验和等字段。" 在Modbus通讯协议中，帧格式是非常关键的部分。命令帧通常包括从站地址、8位功能码、数据字段（根据功能码决定长度）以及16位CRC校验和。应答帧则分为两种类型，显长度帧包含数据长度字段，隐长度帧则不包含，但两者都包括从站地址、功能码、数据和校验和。从站地址字段标识接收命令的设备，功能码定义了命令的性质，数据字段携带实际的数据，校验和用于确保数据传输的准确性。 Modbus协议允许多种功能，例如读取线圈状态、读取输入寄存器、写单个线圈、写单个保持寄存器等，这些都是通过不同的功能码来实现的。在应答方式中，从站接收到主站的命令后，会执行相应的操作并将结果返回给主站。而在广播方式下，所有从站都会执行命令，但不返回响应，这使得广播命令适合进行同步操作，如批量更新多个设备的状态。 Modbus协议以其简单、高效的特点在工业自动化领域广泛应用，是连接不同设备和系统的常用通讯标准。其固定与可配置的特性使其既具备通用性，又能够适应各种具体应用环境的需求。理解并掌握Modbus协议的原理和帧格式对于进行设备间通信编程至关重要。