MODBUS TCPIP协议规范详细介绍
1．该规范的发展概况
原始版本1997年9月3日作为公共评论的草案。
再版1999年3月29日，即修订版1.0。
没有大的技术改动，仅作了补充说明。增加了附录A和B作为对一些常用执行问题的回应。
该Modbus/TCP规范在万维网上公开发行。它表明开发者的意愿是把它作为工业自动化领域具有互用性的标准。
既然MODBUS和MODBUS/TCP作为事实上的“实际”标准，而且很多生产商已经实现了它的功能，此规范主要是阐述在互连网上具有普遍可用性的基于TCP 通讯协议的MODBUS报文的特殊编码。
2. 概述
MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品。显而易见，它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS报文的用途。协议的最通用用途是为诸如PLC’s，I/O模块，以及连接其它简单域总线或I/O模块的网关服务的。
MODBUS/TCP协议是作为一种（实际的）自动化标准发行的。既然MODBUS 已经广为人知，该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中。然而，本规范力图阐明MODBUS中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值，哪些部分是MODBUS作为可编程的协议交替用于PLC’s的“多余部分”。
它通过将配套报文类型“一致性等级”，区别那些普遍适用的和可选的，特别是那些适用于特殊设备如PLC’s的报文。
2.1 面向连接
在MODBUS中，数据处理传统上是无国界的，使它们对由噪音引起的中断有高的抵抗力，而且在任一端只需要最小的维护信息。
编程操作，另一方面，期望一种面向连接的方法。这种方法对于简单变量通过唯一的“登录”符号完成，对于Modbus Plus变量，通过明确的“程序路径”容量来完成，而“程序路径”容量维持了一种双向连接直到被彻底击穿。
对于每一个基本表，协议允许单独选择65536个数据对象中的任何一个，而且对那些对象的读写操作可以跨越多个连续的数据对象，直到达到基于处理事务功能代码的数据大小限制。
这儿没有假定数据对象代表一种真正邻接的数据阵列，而这是大多数简单PLC’s的解释。
“读写常用参考”功能代码被定义为携带32位的参考值并且能允许在“非常”大的空间里可以直接访问数据对象。现在没有可以利用这一特点的PLC设备。
一个易造成混乱的潜在来源是用于MODBUS功能的参考值和用于
Modicon PLC’s的“寄存器值”之间的关系。由于历史原因，用户参考值使用从1开始的十进制数表示。而MODBUS采用更普通的从0开始的无符号整数进行软件数据整理分析。
于是，请求从0读取寄存器的Modbus消息将已知值返回建立在寄存器4：00001（存储类型4=输出寄存器，参考值00001）中的应用程序。
2.4隐含长度基本原则
所有的MODBUS 请求和响应都被设计成在此种方法下工作，即接收者可确认消息的完整性。对于请求和响应为固定长度的功能代码，仅发送功能代码就足够了。对于在请求和响应中携带不定长数据的功能代码，数据部分前将加上一个字节的数据统计。
当Modbus通过TCP运送，前缀中携带附加的长度信息以便接收者识别消息的边界，甚至消息被分成若干组进行传输。外在的和隐含的长度准则的存在，以及CRC-32检错代码（以太网）的使用使请求和响应消息中发生未被识别的错误的机率减至无限小。
3. 一致性等级概述
当从草稿开始定义一种新的协议，有可能加强编码方式和阐述的一致性。MODBUS由于其先进的特性，已经在很多地方得到了实施，必须避免破坏它已经存在的实施。
因此，已经存在的成套的处理类型被划分出一致性等级：等级0代表普遍使用且总体上一致的功能；等级2代表有用的功能，但带有某些特性。现存装置的不适应于互用性的功能也已确认。
必须注意到，将来对该标准的扩充将定义附加的功能代码来处理现存事实标准不适用的情形。然而，被提议扩充的详细资料出现在本手册中将会另人误解。通过将代码“随机的”发送或者即便是通过检查异常响应的类型来确定特别的目标装置是否支持特别的功能代码总是可能的，而且该方法将保证引入这些扩充的现使用的MODBUS设备的连续的互用性。事实上，这就是当前功能代码的分级原则。
3.1等级0
这是最小的有用功能，对主站和从站来说。
读乘法寄存器(fc 3)
写乘法寄存器(fc 16)
3.2等级1
这是附加的被普遍实现的和能共同使用的成套功能，正如前面介绍过的，许多从站把输入，输出，离散值和寄存器值作为同等的进行处理。
l 读线圈(fc 1)
l 读离散输入(fc 2)
l 读寄存器输入(fc 4)
l 写线圈(fc 5)
l 写单一寄存器(fc 6)
l 读异常状态字(fc 7)
此功能对于每一个从站系列显然具有不同的含义。
3.3等级2
这些是需要HMI和管理等例行操作的数据传送功能。
l 强制型多路线圈(fc 15)
l 读一般参考值(fc 20)
该功能可以处理并发的多个请求，而且能接收32位的参考数值。当前的584和984PLC’s仅使用此功能接收类型6的参考值（扩展的寄存器文件）。
该功能最适于扩充以处理大的寄存器空间和缺少诸如“未定位”变量的参考值的数据对象。
l 写一般参考值(fc 21)
此功能可以处理并发的多个请求，也可接收32位的参考数值。当前的584和984PLC’s仅使用此功能接收类型6的参考值（扩展的寄存器文件）。
该功能最适于扩充以处理大的寄存器空间和缺少诸如“未定位”变量的参考值的数据对象。
l 掩膜写寄存器(fc 22)
l 读/写寄存器(fc 23)
此功能把一定范围的寄存器输入和输出当作单一的处理事务。使用MODBUS 是执行规则的带有I/O模块的状态影象交换的最好办法。
如此，高性能的通用的数据采集装置可以执行功能3，16和23，从而把快捷的数据规则交换（23）和执行特殊数据对象的需求询问或更新的能力结合起来（3和16）。
l 读FIFO队列(fc 24)
一个有点专用的功能，打算将表结构的数据象FIFO（用到584/984上的FIN 和FOUT功能模块）一样传送到主机。对于某种事件录入软件很有用。
3.4机器/厂家/网络的特殊功能
以下所有的功能，虽然在MODBUS协议手册中提到，但由于它们有很强的机器依赖性，因而不适于互用性的目的。
l 诊断(fc 8)
l 编程(484) (fc 9)
l 轮询(484) (fc 10)
l 获取通讯事件计数器值(Modbus) (fc 11)
l 获取通讯事件记录(Modbus) (fc 12)
l 编程(584/984) (fc 13)
l 轮询(584/984) (fc 14)
l 通告从站ID (fc 17)
l 编程(884/u84) (fc 18)
l 恢复通讯连接(884/u84) (fc 19)
l 编程(原理) (fc 40)
l 固件置换(fc 125)
l 编程(584/984) (fc 126)
l 通告本地地址(Modbus) (fc 127)
4. 协议结构
本部分阐述了通过MODBUS/TCP网络携带的MODBUS请求和或响应封装的一般格式。必须注意到请求和响应本体（从功能代码到数据部分的末尾）的结构和其它MODBUS变量具有完全相同的版面格式和含义，如：
MODBUS 串行端口- ASCII 编码
MODBUS 串行端口- RTU (二进制) 编码
MODBUS PLUS 网络–数据通道
这些其它案例仅在组帧次序，检错模式和地址描述等格式有所不同。
所有的请求通过TCP从寄存器端口502发出。请求通常是在给定的连接以半双工的方式发送。也就是说，当单一连接被响应所占用，就不能发送其它的请求。有些装置采用多条TCP连接来维持高的传输速率。
然而一些客户端设备尝试“流水线式”的请求。允许服务器以这种方式工作的技术在附录A中阐述。
MODBUS “从站地址”字段被单字节的“单元标识符”替换，从而用于通过网桥和网关等设备的通讯，这些设备用单一IP地址来支持多个独立的终接单元。
请求和响应带有六个字节的前缀，如下：
byte 0: 事务处理标识符–由服务器复制–通常为0
byte 1: 事务处理标识符–由服务器复制–通常为0
byte 2: 协议标识符= 0
byte 3: 协议标识符= 0
byte 4: 长度字段（上半部分字节）= 0 (所有的消息长度小于256)
byte 5: 长度字段(下半部分字节) = 后面字节的数量
byte 6: 单元标识符(原“从站地址”)
byte 7: MODBUS 功能代码
byte 8 on: 所需的数据
因而处理示例“以4的偏移从UI 9读1寄存器”返回5的值将是
请求：00 00 00 00 00 06 09 03 00 04 00 01
响应：00 00 00 00 00 05 09 03 02 00 05
一致性等级0-2的功能代码的应用的例子见后续部分
熟悉MODBUS的设计师将注意到MODBUS/TCP中不需要“CRC-16”或“LRC”检查字段。而是采用TCP/IP和链路层（以太网）校验和机制来校验分组交换的准确性。
5. 一致性等级的协议参考值
注意到在例子中，请求和响应列在功能代码字节的前面。如前所述，在MODBUS/TCP案例中有一个依赖传输的包含7个字节的前缀。
ref ref 00 00 00 len unit前面两个字节的“ref ref”在服务器中没有具体的值，只是为方便客户端而从请求和响应中逐字的复制过来。单客户机通常将该值置为0。
在这个例子中，请求和响应的格式如下（例子是“读寄存器”请求，详述见后面部分）。
03 00 00 00 01 => 03 02 12 34
这表示给前缀加上一个十六进制的串联的字节，这样，TCP连接上的整个消息将是（假设单元标识符还是09）
请求：00 00 00 00 00 06 09 03 00 00 00 01
响应：00 00 00 00 00 05 09 03 02 12 34
(所有的这些请求和响应通过查询Modicon Quantum PLC规范采用自动工具来进行校验。
5.1等级0指令详述
5.1.1读乘法寄存器(FC 3)
请求
Byte 0: FC = 03
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3-4: 指令数(1-125)
响应
Byte 0: FC = 03
Byte 1: 响应的字节数(B=2 x指令数)
Byte 2-(B+1): Register values
异常
Byte 0: FC = 83 (hex)
Byte 1: 异常代码= 01 or 02
示例:
读参考值为0 (Modicon 984中为40001)时的1寄存器得到十六进制的值1234
03 00 00 00 01 => 03 02 12 34
5.1.2 写乘法寄存器(FC 16)
请求
Byte 0: FC = 10 (hex)
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3-4: 指令数(1-100)
Byte 5: 字节数(B=2 x word count)
Byte 6-(B+5): 寄存器值
响应
Byte 0: FC = 10 (hex)
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3-4: 指令数
异常
Byte 0: FC = 90 (hex)
Byte 1: 异常代码= 01 or 02
示例:
读参考值为0(Modicon 984中为40001)时的1寄存器得到十六进制的值1234
10 00 00 00 01 02 12 34 => 10 00 00 00 01
5.2等级1指令详述
5.2.1 读线圈(FC 1)
请求
Byte 0: FC = 01
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3-4: 比特数(1-2000)
响应
Byte 0: FC = 01
Byte 1: 响应的字节数(B=(比特数+7)/8)
Byte 2-(B+1): 比特值(最小意义位首先绕线圈!)
异常
Byte 0: FC = 81 (hex)
Byte 1: exception code = 01 or 02
示例
读参考值为0 (Modicon 984中为00001)时的1线圈得到的值1
01 00 00 00 01 => 01 01 01
注意到返回的数据的格式和big-endian体系结构不同。而且此请求如果调用乘法指令字且这些指令不以16位为界排列，那么该请求将在从站得到计算强化。
5.2.2读离散输入(FC 2)
请求
Byte 0: FC = 02
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3-4: 比特数(1-2000)
响应
Byte 0: FC = 02
Byte 1: 响应的字节数(B=(比特数+7)/8)
Byte 2-(B+1): 比特值(最小意义位首先绕线圈!)
异常
Byte 0: FC = 82 (16进制)
Byte 1: 异常代码= 01 or 02
示例
读参考值为0 (Modicon 984中为10001)时的1离散输入得到的值1
02 00 00 00 01 => 02 01 01
注意到返回的数据的格式和big-endian体系结构不同。而且此请求如果调用乘法指令字且这些指令不以16位为界排列，那么该请求将在从站得到计算强化。
5.2.3 读输入寄存器(FC 4)
请求
Byte 0: FC = 04
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3-4: 指令数(1-125)
响应
Byte 0: FC = 04
Byte 1: 响应的比特数(B=2 x 指令数)
Byte 2-(B+1): 寄存器值
异常
Byte 0: FC = 84 (hex)
Byte 1: 异常代码= 01 or 02
示例
读参考值为0 (Modicon 984中为30001)时的1输入寄存器得到十六进制的值1234
04 00 00 00 01 => 04 02 12 34
5.2.4 写线圈(FC 5)
请求
Byte 0: FC = 05
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3: = FF 打开线圈, =00 关闭线圈
Byte 4: = 00
响应
Byte 0: FC = 05
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3: = FF 打开线圈, =00 关闭线圈(回波)
Byte 4: = 00
异常
Byte 0: FC = 85 (16进制)
Byte 1: 异常代码= 01 or 02
示例
将值1在参考值为0（Modicon 984中为00001）时写入1线圈
05 00 00 FF 00 => 05 00 00 FF 00
5.2.5 写单一寄存器(FC 6)
请求
Byte 0: FC = 06
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3-4: 寄存器值
响应
Byte 0: FC = 06
Byte 1-2: 参考数值
Byte 3-4: 寄存器值
异常
Byte 0: FC = 86 (16进制)
Byte 1: 异常代码= 01 or 02
示例
将十六进制值1234在参考值为0（Modicon 984中为40001）时写入1线圈
06 00 00 12 34 => 06 00 00 12 34
网络协议报文格式大集合
可编辑 目录 1 序、 (2) 1.1 协议的概念 (2) 1.2 TCP/IP体系结构 (2) 2 链路层协议报文格式 (2) 2.1 Ethernet报文格式 (2) 2.2 802.1q VLAN数据帧(4字节） (3) 2.3 QinQ帧格式 (4) 2.4 PPP帧格式 (4) 2.5 STP协议格式 (5) 2.5.1 语法 (5) 2.5.2 语义 (6) 2.5.3 时序 (8) 2.6 RSTP消息格式 (9) 2.6.1 语法 (9) 2.6.2 语义 (11) 2.6.3 时序 (13) 3 网络层协议报文 (14) 3.1 IP报文头 (14) 3.2 ARP协议报文 (16) 3.2.1 语法 (16) 3.2.2 语义 (17) 3.2.3 时序 (17) 3.3 VRRP协议报文 (18) 3.3.1 语法 (18) 3.4 BGP协议报文 (19) 3.4.1 语法 (19) 3.4.2 语义 (25)
1 序、 1.1 协议的概念 协议由语法、语义和时序三部分组成： 语法：规定传输数据的格式； 语义：规定所要完成的功能； 时序：规定执行各种操作的条件、顺序关系； 1.2 TCP/IP体系结构 TCP/IP协议分为四层结构，每一层完成特定的功能，包括多个协议。本课程实验中相关协议的层次分布如附图3-1所示。 图1-1TCP/IP协议层次 这些协议之间的PDU封装并不是严格按照低层PDU封装高层PDU的方式进行的，附图3-2显示了Ethernet帧、ARP分组、IP分组、ICMP报文、TCP报文段、UDP数据报、RIP报文、OSPF报文和FTP报文之间的封装关系。 图1-2各协议PDU间的封装关系 2 链路层协议报文格式 2.1 Ethernet报文格式 最新的IEEE 802.3标准（2002年）中定义Ethernet帧格式如下：
实验六TCP报文段的格式及协议分析
实验六TCP报文段的格式及协议分析 【实验目的】 1、分析TCP报文段的格式； 2、了解TCP报文段首部结构以及各个字段的内容及其作用； 3、通过观察TCP协议的交互掌握TCP连接建立、数据传输、连接释放的过程。 【实验内容】 1、分析TCP报文段的结构，熟悉各个字段的内容、功能、格式和取值范围； 2、编辑TCP报文段首部各字段的内容； 3、单个或批量发送已经编辑好的TCP报文段； 4、分析TCP协议的交互过程。 【实验原理】 TCP TCP 序号：占4 字段的值指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。 确认号：占4个字节，是期望收到对方下一个报文段的数据的第一个字节的序号。 数据偏移：占4 bit，它指出报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远。实际上就是TCP报文段首部的长度。 保留：占6 bit，保留为今后使用。 紧急比特URG：当URG=1时，表明紧急指针有效。它告诉系统报文段中有紧急数据，应尽快传送。
确认比特ACK：ACK=1时确认号字段才有效，ACK=0时确认号字段无效。 推送比特PUSH：接收方接收到PUSH=1的报文段时会尽快的将其交付给接收应用进程，而不再等到整个接收缓存都填满后再向上交付。 复位比特RST：当RST=1时，表明TCP连接中出现严重差错，必须释放连接。复位比特还用来拒绝一个非法的报文段或拒绝打开一个连接。 同步比特SYN：在连接建立时用来同步序号。当SYN=1而ACK=0时，表明这是一个连接请求报文段。对方若同意建立连接，应在响应的报文段中使SYN=1和ACK=1。因此，SYN=1就表示这是一个连接请求或连接接收报文。 终止比特FIN：当FIN=1时，表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。 窗口：占2个字节，用来控制对方发送的数据量，单位是字节，指明对方发送窗口的上限。校验和：占2个字节，校验的范围包括首部和数据两个部分，计算校验和时需要在报文段前加上12字节的伪首部。 紧急指针：占2个字节，指出本报文段中紧急数据最后一个字节的序号。只有当紧急比特URG=1时才有效。 选项：长度可变。TCP只规定了一种选项，即最大报文段长度MSS (Maximum Segment Size)。
单独传感器标准MODBUS485通讯协议
A、读取数据(标准moｄbｕｓ协议） 地址默认为0ｘ0１,可以更改 1、读取数据 主机呼: ０１03 00 0０００ 01 840A 从机答: 0103 02 ＸX ＸX XＸ XX 上面02，XX等均为一个字节。数据为两个字节，高位字节在前。每帧的开头和结尾至少有３。5个字节时间的间隔. 2。读设备地址 ００20 CＲC (4个字节）(读取:00 2０ 0068) 00 20 Adress CRC （5个字节) 3．写设备地址 ０0 10 Adresｓ CRC (5个字节)（地址设为01:00 10 ０1 BD C0) 00 10CＲＣ?(4个字节）（返回：00 100０ 7Ｃ) 说明: １.读写地址命令的地址位必须是０0。 2。Adｒess为1个字节,范围为0－25５。 用户在为主机编程时,除了站号（地址)和ＣＲＣ校验码之外，其它字节的字符均采用上面的内容不变。主机格式中的读取点数为0１。从机回答帧中的功能码(03）和读单元字节数(０1）不变。
计算CＲC码的步骤: 1、预置16位寄存器为十六进制FFFＦ(即全为1）。称此寄存器为ＣRＣ寄存器; 2、把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或,把结果放于CRＣ寄存器; 3、把寄存器的内容右移一位（朝低位)，用0填补最高位，并检查右移后的移出位; ４、如果最低位为0：重复第３步（再次移位） 如果最低位为1:CＲC寄存器与多项式A0０1(１0１００000 ０000 ００01）进行异或； 5、重复步骤3和４,直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理; 6、重复步骤２到步骤5,进行下一步8位数据的处理; ７、最后得到的CＲＣ寄存器即为CRＣ码; 8、将ＣＲC结果放入信息帧时，将高低位交换,低位在前。 //*＊**＊*＊****＊＊**＊＊**＊＊＊＊＊**＊＊＊＊****＊*＊＊＊*＊***＊**＊＊＊＊****＊＊＊**＊＊＊*＊*＊**********＊*＊**＊***＊＊＊***＊*** //*＊名称：CRC16 //**说明:CＲＣ效验函数 ／/**形参：*p效验帧的指针帧长 dataｌen /／**返回值：效验字 /／*＊**＊＊＊***＊*＊＊＊＊**＊****＊*＊**＊***＊＊*＊****＊＊*＊*＊**＊＊*＊***＊＊****＊****＊＊＊＊＊*＊***＊**＊＊＊*＊**＊＊**＊*＊＊＊* ｕｎsignedｉnt CRC16（ｕnsigned chａr ＊ p, ｕint16 ｄaｔalen ) { unｓignｅd cｈar ＣRC16Lｏ,ＣRC16Hi,CL,CH，SaveHi，SａvｅLｏ； ｉｎt i,Flag; CRＣ16Lo =0ｘFF； CRC１6Hｉ＝ 0xFF; ＣL ＝ 0x01； CH= 0ｘＡ０; ｆor（ｉ=０；i
Modbus协议中文版(比较完善)
GB/T ××××—×××× 前言 -----------串行链路和TCP/IP上的MODBUS标准介绍 该标准包括两个通信规程中使用的MODBUS应用层协议和服务规范： ·串行链路上的MODBUS MODBUS串行链路取决于TIA/EIA标准：232-F和485-A。 ·TCP/IP上的MODBUS MODBUS TCP/IP取决于IETF标准：RFC793和RFC791有关。 串行链路和TCP/IP上的MODBUS是根据相应ISO层模型说明的两个通信规程。 下图强调指出了该标准的主要部分。绿色方框表示规范。灰色方框表示已有的国际标准（TIA/EIA和IETF标准）。 Modbus 协议规范 45页 MODBUS应用层MODBUS报文传输在TCP/IP 上的实现指南49页 在TCP/IP上的MODBUS映射 TCP IETF RFC 793 MODBUS报文IP IETF RFC 791 传输在串行链路 上的实现指南 45页 串行链路主站/从站以太网II/802.3 IEEE 802.2 TIA/EIA-232-F TIA/EI A-485-A 以太网物理层 MODBUS标准分为三部分。第一部分（“Modbus协议规范”）描述了MODBUS事物处理。第二部分（“MODBUS报文传输在TCP/IP上的实现指南”）提供了一个有助于开发者实现TCP/IP上的MODBUS应用层的参考信息。第三部分（“MODBUS报文传 输在串行链路上的实现指南”）提供了一个有助于开发者实现串行链路上的MODBUS 应用层的参考信息。
GB/T ××××—××××第一部分：Modbus协议 1
TCPIP协议格式
通过连接实例解读TCP/IP协议 最近狂补基础，猛看TCP/IP协议。不过，书上的东西太抽象了，没有什么数据实例，看了不久就忘了。于是，搬来一个sniffer，抓了数据包来看，呵呵，结合书里面得讲解，理解得比较快。我就来灌点基础知识。 开始吧，先介绍IP协议。 IP协议（Internet Protocol）是网络层协议，用在因特网上，TCP，UDP，ICMP，IGMP数据都是按照IP数据格式发送得。IP协议提供的是不可靠无连接得服务。IP数据包由一个头部和一个正文部分构成。正文主要是传输的数据，我们主要来理解头部数据，可以从其理解到IP协议。 IP数据包头部格式（RFC791） Example Internet Datagram Header 上面的就是IP数据的头部格式，这里大概地介绍一下。 IP头部由20字节的固定长度和一个可选任意长度部分构成，以大段点机次序传送，从左到右。 TCP协议 TCP协议（TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL）是传输层协议，为应用层提供服务，和UDP不同的是，TCP协议提供的可靠的面向连接的服务。在RFC793中是基本的TCP描述。关于TCP协议的头部格式内容的说明： TCP Header FORMat
TCP Header FORMat 跟IP头部差不多，基本的长度也是20字节。TCP数据包是包含在一个IP数据报文中的。 好了，简单介绍到此为止。来看看我捕获的例子吧。这是一次FTP的连接，呵呵，是cuteftp默认的cuteftp的FTP站点，IP地址是：216.3.226.21。我的IP地址假设为:192.168.1.1。下面的数据就是TCO/IP连接过程中的数据传输。我们可以分析TCP/IP协议数据格式以及TCP/IP连接的三次握手 （ThreeWay-Handshake）情况。下面的这些十六进制数据只是TCP/IP协议的数据，不是完整的网络通讯数据。 第一次，我向FTP站点发送连接请求（我把TCP数据的可选部分去掉了） 192.168.1.1->216.3.226.21 IP头部： 45 00 00 30 52 52 40 00 80 06 2c 23 c0 a8 01 01 d8 03 e2 15 TCP头部：0d 28 00 15 50 5f a9 06 00 00 00 00 70 02 40 00 c0 29 00 00 来看看IP头部的数据是些什么。 第一字节，“45”，其中“4”是IP协议的版本（Version），说明是IP4。“5”是IHL位，表示IP头部的长度，是一个4bit字段，最大就是1111了，值为12，IP头部的最大长度就是60字节。而这里为“5”，说明是20字节，这是标准的IP头部长度，头部报文中没有发送可选部分数据。 接下来的一个字节“00”是服务类型（Type of Service）。这个8bit字段由 3bit的优先权子字段（现在已经被忽略），4 bit的TOS子字段以及1 bit的未用字段（现在为0）构成.4 bit的TOS子字段包含：最小延时、最大吞吐量、最高可靠性以及最小费用构成，这四个1bit位最多只能有一个为1，本例中都为0，表示是一般服务。 接着的两个字节“00 30”是IP数据报文总长，包含头部以及数据，这里表示48字节。这48字节由20字节的IP头部以及28字节的TCP头构成（本来截取的TCP头应该是28字节的，其中8字节为可选部分，被我省去了）。因此目前最大的IP数据包长度是65535字节。 再是两个字节的标志位（Identification）：“5252”，转换为十进制就是21074。这个是让目的主机来判断新来的分段属于哪个分组。 下一个字节“40”，转换为二进制就是“0100 0000”，其中第一位是IP协议目前没有用上的，为0。接着的是两个标志DF和MF。DF为1表示不要分段，MF
modbus协议及modbus_RTU的C51程序
查看完整版本: [-- modbus协议及modbus RTU的C51程序--] 电子工程师之家-> 51单片机论坛-> modbus协议及modbus RTU的C51程序[打印本页]登录-> 注册-> 回复主 题-> 发表主题 一线工人2007-11-15 21:44 modbus协议及modbus RTU的C51程序 完整的程序请下载[attachment=1488] Modbus通讯协议 Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 当在网络上通信时，Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。 Modbus 协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave方式，Master端发出数据请求消息，Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写。 Modbus 协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外，Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某Slave站点断开后（如故障或关机），Master端可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。因此，Modbus协议的可靠性较好。 下面我来简单的给大家介绍一下，对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说，其中TCP和RTU协议非常类似，我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉，然后在RTU 协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。所以在这里我仅介绍一下Modbus的ASCII和RTU协议。
Modbus 通讯协议的原理和标准
Modbus 通讯协议的原理和标准 工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制，如今已进入网络时代，工业控制器连网也为网络管理提供了方便。Modbus 就是工业控制器的网络协议中的一种。 一、Modbus 协议简介 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。 当在一Modbus 网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus 协议发出。在其它网络上，包含了Modbus 协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。 1、在Modbus 网络上转输 标准的Modbus 口是使用一RS-232C 兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem 组网。 控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据做出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。 主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus 协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus 协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。 2、在其它类型网络上转输 在其它网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中，控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。 在消息位，Modbus 协议仍提供了主—从原则，尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息，它只是作为主设备，并期望从从设备得到回应。同样，当控制器接收到一消息，它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。 3、查询—回应周期 （1）查询 查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03 是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息：从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。
MODBUS协议说明文档
MODBUS通讯协议说明 1、概述 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 本文档通信协议说明详细地描述了MODBUS设备的输入和输出命令、信息和数据，以便第三方使用和开发。 1.1通信协议的作用 使信息和数据在上位机（主站）和MODBUS设备之间有效地传递，允许访问MODBUS设备的所有测量数据。 MODBUS设备可以实时采集现场各种数据值,具备一个RS485通讯口，能满足MODBUS监控系统的要求。 MODBUS设备通信协议采用MODBUS RTU协议,本协议规定了应用系统中主机与MODBUS 设备之间，在应用层的通信协议，它在应用系统中所处的位置如下图所示： 本协议所处的位置 从机: 1.2 物理接口： 连接上位机的主通信口，采用标准串行RS485通讯口，使用压接底座。 信息传输方式为异步方式，主要配置参数，一般默认：起始位1位，数据位8位，停止位1位，无校验，数据传输缺省速率为9600b/s 2、MODBU通信协议详述 2．1 协议基本规则 以下规则确定在回路控制器和其他串行通信回路中设备的通信规则。 1）所有回路通信应遵照主/从方式。在这种方式下，信息和数据在单个主站和从站（监控设备）之间传递。 2）主站将初始化和控制所有在通信回路上传递的信息。 3）无论如何都不能从一个从站开始通信。 4）所有环路上的通信都以“打包”方式发生。一个包裹就是一个简单的字符串（每个字符串8位），一个包裹中最多可含255个字节。组成这个包裹的字节构成标准异步串行数据，并按8位数据位，1位停止位，无校验位的方式传递。串行数据流由类似于RS232C中使用的设备产生。 5）所有回路上的传送均分为两种打包方式： A) 主/从传送 B) 从/主传送 6）若主站或任何从站接收到含有未知命令的包裹，则该包裹将被忽略，且接收站不予响应。
计算机网络使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包样本
计算机网络使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包样 本 计算机网络使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包广州大学学生实验报告开课学院及实验室:计算机科学与工程实验室11月月28日学院计算机科学与教育软件学院年级//专业//班姓名学号实验课程名称计算机网络实验成绩实验项目名称使用网络协议分析器捕捉和分析协议数据包指导老师熊伟 一、实验目的 (1)熟悉ethereal的使用 (2)验证各种协议数据包格式 (3)学会捕捉并分析各种数据包。 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 二、实验环境1．MacBook Pro2．Mac OS3..Wireshark 三、实验内容，验证数据帧、IP数据报、TCP数据段的报文格式。 ，，分析结果各参数的意义。 器，分析跟踪的路由器IP是哪个接口的。 对协议包进行分析说明，依据不同阶段的协议出分析，画出FTP 工作过程的示意图a..地址解析ARP协议执行过程b.FTP控制连接建立过程c.FTP用户登录身份验证过程本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。
文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 d.FTP数据连接建立过程 e.FTP数据传输过程 f.FTP连接释放过程（包括数据连接和控制连接），回答以下问题:a..当访问某个主页时，从应用层到网络层，用到了哪些协议?b.对于用户请求的百度主页（），客户端将接收到几个应答报文??具体是哪几个??假设从是本地主机到该页面的往返时间是RTT，那么从请求该主页开始到浏览器上出现完整页面，一共经过多长时间??c.两个存放在同一个服务器中的截然不同的b Web页（例如，，和d.假定一个超链接从一个万维网文档链接到另一个万维网文档，由于万维网文档上出现了差错而使超链接指向一个无效的计算机名，这时浏览器将向用户报告什么?e.当点击一个万维网文档时，若该文档除了次有文本外，，那么需要建立几次TCP连接和个有几个UDP过程?本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。 文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。 析，分析ARP攻击机制。 （选做），事实上，TCP开始发送数据时，使用了慢启动。 利察用网络监视器观察TCP的传输和确认。 在每一确认到达之后，慢启动过程中发生了什么?（选做），，TCP 必须准备重发初始段（用于打开一个连接的一个段）。 TCP应等多久才重发这一段?TCP应重发多少次才能宣布它不能打开一个连接?为找到结果尝试向一个不存在的地址打开一个连接，并使用网络监视器观察TCP的通信量。
Modbus RTU通讯协议
要实现Modbus RTU通信， 一、需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的编程软件，而且须安装STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令库）。Modbus RTU功能是通过指令库中预先编好的程序功能块实现的。 Modbus RTU从站指令库只支持CPU上的通信0口（Port0） 基本步骤： 1. 检查Micro/WIN的软件版本，应当是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。 2. 检查Micro/WIN的指令树中是否存在Modbus RTU从站指令库（图1），库中应当 包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE两个子程序。 如果没有，须安装Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library（指令库）软件包； 1. 西门子编程时使用SM0.1调用子程序MBUS_INIT进行初始化，使用SM0.0调用 MBUS_SLAVE，并指定相应参数。 关于参数的详细说明，可在子程序的局部变量表中找到； 调用Modbus RTU通信指令库图中参数意义如下： a. 模式选择：启动/停止Modbus，1=启动；0=停止 b. 从站地址：Modbus从站地址，取值1~247 c. 波特率：可选1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200 d. 奇偶校验：0=无校验；1=奇校验；2=偶校验 e. 延时：附加字符间延时，缺省值为0 f. 最大I/Q位：参与通信的最大I/O点数，S7-200的I/O映像区为128/128， 缺省值为128 g. 最大AI字数：参与通信的最大AI通道数，可为16或32 h. 最大保持寄存器区：参与通信的V存储区字（VW） i. 保持寄存器区起始地址：以&VBx指定（间接寻址方式） j. 初始化完成标志：成功初始化后置1
Modbus标准通讯协议格式
Modbus通讯协议 Modbus协议 Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 当在网络上通信时，Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成应答并使用Modbus 协议发送给询问方。 Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave方式，Master端发出数据请求消息，Slave 端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写。 Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外，Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某Slave站点断开后（如故障或关机），Master端可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。因此，Modbus协议的可靠性较好。 下面我来简单的给大家介绍一下，对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说，其中TCP和RTU协议非常类似，我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉，然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。所以在这里我仅介绍一下
基于tcpip协议的Modbus
基于tcp/ip协议的modbus 业以太网与Modbus TCP/IP 一以太网的标准 以太网是一种局域网。早期标准为IEEE802.3，数据链路层使用CSMA/CD，10Mb/s 速度物理层有： (1)10Base5粗同轴电缆，RG-8，一段最长为500m； (2)10Base2细同轴电缆，RG-58，一段最长为185m； (3)10Base T双绞线，UTP或STP，一段最长为100m。 快速以太网为100Mb/s，标准为802.3a，介质为100Base Tx双绞线、100Base Fx光纤。 目前10/100M以太网使用最为普遍，很多企事业用户已实现100M到以太网桌面，确实体验到高速“冲浪”的快感，另外从距离而言，非屏蔽双绞线(UTP)为100m，多模光纤可达2～3km，单模光纤可大于100km。千兆以太网1000Mb/s为802.3z/802.3ab，万兆以太网10Gb/s 为802.3ae，将为新一轮以太网的发展带来新的机遇与冲击。 二工业以太网与商用以太网的区别 什么是工业以太网？技术上，它与IEEE802.3兼容，故从逻辑上可把商用网和工业网看成是一个以太网，而用户可根据现场情况，灵活装配自己的网络部件，但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求，设计者希望采用市场上可找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑下述工业现场的特殊要求：首先要考虑高温、潮湿、振动；二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求，如满足EN50081-2、EN50082-2标准，而办公室级别的产品未经这些工业标准测试，表1列出了一些常用工业标准。为改善抗干扰性和降低辐射，工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板，且外壳采用金属如铸铝屏蔽干扰；三是电源要求，因集线器、交换机、收发器多为有源部件，而现场电源的品质又较差，故常采用双路直流电或交流电为其供电，另外考虑方便安装，工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装；四是通信介质选择，在办公室环境下多数配线使用UTP，而在工业环境下推荐用户使用STP(带屏蔽双绞线)和光纤。
什么是ModBusRTU通讯协议
什么是ModBusRTU通讯协议 Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 当在网络上通信时，Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。 Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave方式，Master端发出数据请求消息，Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave 端的数据，实现双向读写。
Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外，Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某Slave站点断开后（如故障或关机），Master端可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。因此，Modbus协议的可靠性较好。 对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说，其中TCP和RTU协议非常类似，我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉，然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP 网络协议发送出去即可。 （一）、通讯传送方式： 通讯传送分为独立的信息头，和发送的编码数据。以下的通讯传送方式定义也与ModBusRTU通讯规约相兼容： 初始结构= ≥4字节的时间 地址码= 1 字节 功能码= 1 字节 数据区= N 字节 错误校检= 16位CRC码
MODBUS协议解析
MODBUS协议解析 Modbus是OSI模型第7层上的应用层报文传输协议，它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。目前，可以通过下列三种方式实现Modbus通信： 以太网上的TCP/IP； 各种介质（有线：EIA/TIA-232-F、EIA-422、EIA/TIA-485-A；光纤、无线等）上的异步串行传输； Modbus PLUS，一种高速令牌传递网络。 作为中国国家标准的“基于Modbus协议的工业自动化网络规范”在描述Modbus应用协议的基础上，提供了Modbus应用协议在串行链路和TCP/IP上的实现指南。 Modbus 通信线 Modbus数据单元 Modbus协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU），特定总线或网络上的Modbus协议映射能够在应用数据单元（ADU）上引入一些附加域。启动Modbus事务处理的客户机创建Modbus PDU，其中的功能码向服务器指示将执行哪种操作，功能码后面是含有请求和响应参数的数据域。 通用Modbus帧 当Modbus应用在串行链路上时，Modbus ADU的地址域只含有从站地址，而差错校验码是根据报文内容执行“冗余校验”计算的结果，根据使用的传输模式（RTU或ASCII）采用不同的计算方法。 串行链路上的Modbus帧 当Modbus应用在TCP/IP上时，将使用一种专用报文头——MBAP报文头（Modbus应用协议报文头）来识别Modbus应用数据单元。 TCP/IP上的Modbus帧
Modbus标准功能码 Modbus协议定义了三种功能码： 公共功能码：被确切定义的、唯一的功能码，由Modbus-IDA组织确认、可进行一致性测试且已在MB IETF RFC中归档 用户定义的功能码：用户无需Modbus-IDA组织的任何批准就可以选择和实现的功能码，但是不能保证被选功能码的使用是唯一的 保留功能码：某些公司在传统产品上现行使用的功能码，不作为公共使用。 公共功能码定义如下表所示。 Modbus通信原理 Modbus是一种简单的客户机/服务器型应用协议，其通信遵循以下的过程： 客户端准备请求并向服务器发送请求； 服务器分析并处理客户端的请求，然后向客户端发送结果； 如果出现任何差错，服务器将返回一个异常功能码。 Modbus事务处理 统一的标准 Modbus串行链路、Modbus PLUS和Modbus TCP/IP使用的是一种统一的应用协议，因而使得信息从一个网络传输到另一个网络而不需改变通讯协议成为了可能。 当Modbus在TCP/IP上实施时，用户还可以从IP路由功能中得益，使得分布于世界任何地方的设备之间都可以进行通讯。施耐德电气还提供了全套的网关，用于实现Modbus TCP/IP网络与现有的Modbus PLUS 或Modbus串行链路网络之间的互连。 IANA委员会给施耐德电气公司分配了已为大家熟知的TCP 502端口，以专为Modbus协议保留。由此可见，Modbus协议现在已经成为Internet标准。Modbus和Modbus TCP/IP 也被IEC 61158国际标准承认为一种现场总线，同时它们还是由ITEI管理的中国国家标准。 Modbus拥有著名的TCP端口502 Modbus TCP/IP是唯一个被分配到互联网端口的工业以太网专题">工业以太网协议！ 23 -Telnet 远程登录协议 21 -FTP 文件传输协议 161 -SNMP 简单网络管理协议 25 -SMTP 简单邮件传输协议 53 -DNS 域名解析服务
TCPIP等协议报文格式
TCP/IP等协议报文格式 应用层（Application） HTTP、Telnet、FTP、SNMP、SMTP 传输层（transport） TCP、UDP 网间层（Internet） IP-ARP、RARP、ICMP 网络接口层（NETwork）Ethernet、X.25、SLIP、PPP 以太网数据报文封装格式 TCP报文 TCP数据区 TCP IP报文 IP数据区 IP 帧头 帧数据区
ETH 前导 目的地址 源地址 帧类型 数据 CRC 长度 8 6 6 2 46~1500 4 用户填充数据60~1514 8字节前导用于帧同步，CRC用于帧校验，此2类数据可由网卡芯片自动添加。目的地址和源地址是指网卡的物理地址，即MAC地址，多数情况下具有唯一性。帧类型或协议类型——0X0806为ARP协议，0X0800为IP协议。 ARP/RARP (地址解析/反向地址解析)报文格式 0~7
8~15 16~23 24~31 硬件协议 协议类型 硬件地址长度 协议地址长度 操作 发送者硬件地址（字节0~3） 发送者硬件地址（字节4~5） 发送者IP地址（字节0~1） 发送者IP地址（字节2~3） 目的硬件地址（字节0~1） 目的硬件地址（字节2~5） 目的IP地址（字节0~3） 硬件类型——发送者本机网络接口类型（以太网=1） 协议类型——发送者所提供/请求的高级协议地址类型（IP协议=0x0800）操作——ARP请求=1，ARP响应=2，RARP请求=3，RARP响应=4
IP数据报头格式如下表0~3 4~7 8~11 12~15 16~18 19~31 4位 版本 4位 包头长度 8位 服务类型（TOS） 16位 总长度 16位 标识号（ID号） 3位 Flag 13位 片偏移 8位 生存时间 8位 协议类型 16位
TCP报文段的格式与协议分析
实验六TCP 报文段的格式及协议分析 【实验目的】 1、分析 TCP 报文段的格式； 2、了解 TCP 报文段首部结构以及各个字段的内容及其作用； 3、通过观察 TCP 协议的交互掌握TCP 连接建立、数据传输、连接释放的过程。 【实验内容】 1、分析 TCP 报文段的结构，熟悉各个字段的内容、功能、格式和取值范围； 2、编辑 TCP 报文段首部各字段的内容； 3、单个或批量发送已经编辑好的TCP 报文段； 4、分析 TCP 协议的交互过程。 【实验原理】 TCP 是 TCP/IP 体系中面向连接的运输层协议，提供全双工的和可靠交付的服务。TCP 报文段的格式如下图所示： 32 bit 源端口目的端口 TCP 首部数据 偏移 序号 确认号20 字节保留 U A P R S F 窗口 R C S S Y I G K HTNN 检验和紧急指针 选项和填充 数据 源端口和目的端口：各占 2 个字节，是运输层与应用层的服务接口。 序号：占 4 个字节。 TCP 连接传送的数据流中的每一个字节都被编上一个序号。首部中序 号字段的值指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。 确认号：占 4 个字节，是期望收到对方下一个报文段的数据的第一个字节的序号。 数据偏移：占 4 bit，它指出报文段的数据起始处距离TCP 报文段的起始处有多远。实际上 就是 TCP 报文段首部的长度。 保留：占 6 bit ，保留为今后使用。 紧急比特 URG ：当 URG=1 时，表明紧急指针有效。它告诉系统报文段中有紧急数据，应尽快传送。
确认比特 ACK ：ACK=1 时确认号字段才有效， ACK=0 时确认号字段无效。 推送比特 PUSH ：接收方接收到 PUSH=1 的报文段时会尽快的将其交付给接收应用进程， 而 不再等到整个接收缓存都填满后再向上交付。 复位比特 RST ：当 RST=1 时，表明 TCP 连接中出现严重差错，必须释放连接。复位比特还 用来拒绝一个非法的报文段或拒绝打开一个连接。 同步比特 SYN ：在连接建立时用来同步序号。当 SYN=1 而 ACK=0 时，表明这是一个连接 请求报文段。 对方若同意建立连接， 应在响应的报文段中使 SYN=1 和 ACK=1 。因此，SYN=1 就表示这是一个连接请求或连接接收报文。 终止比特 FIN ：当 FIN=1 时，表明此报文段的发送端的数据已发送完毕， 并要求释放运输连 接。 窗口：占 2 个字节，用来控制对方发送的数据量，单位是字节，指明对方发送窗口的上限。 校验和： 占 2 个字节， 校验的范围包括首部和数据两个部分， 计算校验和时需要在报文段前 加上 12 字节的伪首部。 紧急指针：占 2 个字节，指出本报文段中紧急数据最后一个字节的序号。只有当紧急比特 URG=1 时才有效。 选项：长度可变。 TCP 只规定了一种选项， 即最大报文段长度 MSS (Maximum Segment Size) 。 TCP 连接建立的过程如下图所示： 主机 A 主机 B 主动打开 SY N , S EQ = x 被动打开 SYN , S E Q = y , A CK = x 1 确认 确认 A CK = y 1 TCP 连接释放的过程如下图所示： 主机 A 主机 B 应用进程 F IN , SEQ = x 通知主机 释放连接 应用进程 A C K = x 1 FIN , SEQ = y , A CK = x + 1 应用进程 释放连接 A CK = y 1
MODBUS-RTU通讯协议简介
MODBUS-RTU通讯协议简介 2008-10-10 17:27 1.1 Modbus协议简述 ACRXXXE系列仪表使用的是Modbus-RTU通讯协议，MODBUS协议详细定义了校验码、数据序列等，这些都是特定数据交换的必要内容。MODBUS协议在一根通讯线上使用主从应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机），然后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。 Modbus协议只允许在主机（PC，PLC等）和终端设备之间通讯，而不允许独立的终端设备之间的数据交换，这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。 1.2 查询—回应周期 1.2.1 查询 查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息：从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。 1.2.2 回应 如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据：如寄存器值或状态。如果有错误发生，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。 1.3 传输方式 传输方式是指一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则，下面定义了与Modbus 协议– RTU方式相兼容的传输方式。 每个字节的位： · 1个起始位 · 8个数据位，最小的有效位先发送 ·无奇偶校验位 · 1个停止位 错误检测(Error checking)：CRC（循环冗余校验） 1.4 协议 当数据帧到达终端设备时，它通过一个简单的“端口”进入被寻址到的设备，该设备去掉数据帧的“信封”（数据头），读取数据，如果没有错误，就执行数据所请求的任务，然后，它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中，把数据帧返回给发送者。返回的响应数据中包含了以下内容：终端从机地址(Address)、被执行了的命令(Function)、执行命令生成的被请求数据(Data)和一个校验码(Check)。发生任何错误都不会有成功的响应，或者返回一个错误指示帧。 1.4.1 数据帧格式 Address Function Data Check 8-Bits 8-Bits N x 8-Bits 16-Bits 1.4.2 地址（Address）域 地址域在帧的开始部分，由一个字节（8位二进制码）组成，十进制为0～255，