MODBUS协议详解：功能码与报文传输指南

本文档主要介绍了Modbus协议中的公共功能码定义，特别是在C++ Primer的学习笔记中，针对工业控制领域中的通信协议进行详细解析。Modbus是一种广泛应用于工业自动化设备间通信的通信协议，它遵循OSI模型的第七层应用层，特别在串行链路（如TIA/EIA-232-F和485-A）以及TCP/IP网络上有着标准实现。 1. **公共功能码**: - 功能码是Modbus请求/应答协议的核心组成部分，用于指示请求的具体操作类型。例如，01 (0x01)代表读线圈，用于从远程设备读取线圈的状态，02 (0x02)用于读取输入离散量，04 (0x04)用于读取输入寄存器等。每个功能码对应特定的操作，如读取、写入或查询设备状态。 2. **报文结构**: - 请求PDU包括功能码（1字节）、起始地址（2字节）和线圈数量（2字节），用于指定要访问的设备和范围。响应PDU则包含了功能码、可能的数据，以及数据字节数，用于返回请求的结果。 - 响应报文中的数据会按照从低到高的顺序排列，如果线圈数量不是8的倍数，会用0填充剩余位。线圈状态通常用二进制表示，1代表ON，0代表OFF。 3. **通信规程**: - 标准依据不同的通信介质，如串行链路（如TIA/EIA-232-F和485-A）和TCP/IP（遵循RFC793和RFC791），提供了相应的实现指南，确保协议在不同环境下的兼容性和有效性。 4. **TCP/IP映射**: - 在TCP/IP环境中，Modbus应用层通过保留的系统端口502与设备交互，开发者可以利用这些指南来开发符合标准的应用程序，实现设备间的可靠通信。 5. **标准组成部分**: - Modbus标准分为三个部分，第一部分详细描述协议规范，第二部分和第三部分分别关注串行链路和TCP/IP上的报文传输指南，为开发者提供了实施细节和参考。 这篇笔记是关于如何在C++编程中理解和使用Modbus公共功能码，以实现设备间的高效通信，适用于工业自动化系统中基于Modbus协议的软件开发工作。理解并掌握这些功能码对于开发和维护自动化控制系统至关重要。