通信Modbus是如何工作的？
来源:嵌入式专栏发布时间:2023-05-051424浏览
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作者 |strongerHuang微信公众号 |嵌入式专栏
学电子需要掌握一些常见的通信协议，Modbus就属其中一种，Modbus在现实生活中应用非常广泛，很多工业电子设备的系统中基本都有它的存在。
今天针对初学描述关于一些Modbus常见的问题。什么是Modbus？
Modbus 是由 Modicon 公司（现施耐德），于1979年针对 PLC 开发的一种通信协议，当时主要用于工业电子设备之间联网通信。
Modbus 是一种应用层通信息协议，位于 OSI（开放式系统互联通信）模型的第 7 层。它在不同类型的总线或网络上连接的设备之间提供客户端/服务器通信。
Modbus 是由一个 Master（主机） 和最多 247 个 Slave（从机）组成的通信网络。
更多关于Modbus的介绍，可以参看：
https://modbus.org/
Modbus干什么用？
Modbus 是一种开放的通信协议，你可以免费将其应用到你的设备中，而无需支付版税。Modbus 是一种广泛使用的标准通信协议，你和其他厂家的设备，如果都遵循Modbus 标准协议，就可以进行通信传输数据。
Modbus是如何工作的？
Modbus 通常底层基于 UART 串口485进行通信，最简单的一个主设备和一个从设备通信，就是通过串口Tx和Rx进行收发数据。
底层串口的通信，就是大家熟悉的“0”“1”通信，在这个基础上，添加 Modbus 通信协议，方便解析协议和多设备组网。
一主多从，在从设备中都有唯一的地址，通过解析从机地址，主机就能和对应的从机进行通信。
什么是Modbus ASCII？
Modbus ASCII是Modbus协议中的一种传输方式，对应的还有另外一种Modbus RTU传输方式。施耐德电气（Schneider Electric）收购了Modicon公司之后，有推出了Modbus TCP协议。
协议格式：
什么是从机地址？
从机地址（或从站ID），就是为每一个从设备分配的唯一地址，方便主机建立通信时进行识别，从机地址在出厂时就会设置好。什么是功能码？
功能码是 Modbus 通信协议中的一项，主机发送的第二个字节就是功能码。就是你看到的读写线圈寄存器那些内容。下面贴几个常见功能码：
什么是CRC？
正规的通信协议基本都有校验码，目的就是为了确保传输的数据没有错误。像校验和、CRC校验等是嵌入式设备通信协议常见的校验码。Modbus使用CRC循环冗余校验，其校验信息位于消息末尾的两个字节。
这里推荐阅读文章《自定义串口通信协议》中文末校验相关的内容。
参考：http://www.simplymodbus.ca/crc.xls
什么是字/字节排序？
字节排序就是先存储（传输）高字节，还是先传输低字节。比如：0x1234，它是两个字节，传输时通常是分0x12和0x34传输。在通信中，会牵涉到一个字节排序的问题，但在Modbus 规范中并未准确定义数据在寄存器中的存储方式。
Modbus标准协议没有具体约定，就需要开发者在开发过程中人为约定先传输高字节，还是低字节。
最后
Modbus是一种应用非常广泛的标准通信协议，工业自动化、电子、嵌入式等这些专业的同学，建议都抽时间学习一下。由于时间有限，本文只介绍了一些基础内容，更多介绍和协议具体内容，请到官网深入了解。
https://modbus.org/（公号不支持外链接，请复制链接到浏览器打开）
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