MODBUS协议(功能码及报文解析)要点
Modbus是一种串行通信协议，是于1979年，为使用可编程逻辑控制器（PL。
而发表的。事实上，它已经成为工业领域通信协议，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：
公开发表并且无版税要求
相对容易的工业网络部署
对供应商来说，修改移动原生的位或字节没有很多限制
Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子，一个由测量温
度和湿度的装置，并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统（SCAD A 中，Modbus通常用来连接监控计算机和remoteterminalunit（RTU）。
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口物理层进行。
对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不
同。ModbusRTlM一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，ModbusASCII是一种人
类可读的，冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通讯（serialcommunication ）方式。RTU#式后续的命令/数据带有的校验和，而ASCII格式采用纵向冗余校验的
校验和。被配置为RTU^种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信，反之亦然。
对于通过（例如）的连接，存在多个Modbus/TC嚏种，这种方式不需要校验和的计算。
对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的，只有封装方式是不同的。
Modbus有一个扩展版本ModbusPlus（Modbus域者MB+）不过此协定是Modicon 专有的，和Modbus^同。它需要一个专门的协处理器来处理类似的高速令牌旋转它使用
1Mbit/s的，并且每个节点都有转换隔离装置，是一种采用转换/边缘触发而不是电压/水平触发的装置。连接ModbusPlus到计算机需要特别的接口，通常是支持ISA （SA85 ,PCI或者PCMCIA、线的板卡。
Modbus协议是一个master/slave 架构的协议。有一个节点是master节点，其他使用Modbus协议参与通彳t的节点是slave节点。每一个slave设备都有一个唯一的地址。在串行和MB+J络中，只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令（在以太网上，任何一个设备都能发送一个Modbu输令，但是通常也只有一个主节点设备启动指令）。
一个ModBu端令包含了打算执行的设备的ModbusM址。所有设备都会收到命令，但只有指定位置的设备会执行及回应指令（地址0例外，指定地址0的指令是广播指令，所有收到指令的设备都会执行，不过不回应指令）。所有的Modbu腌令包含了检查码，以确定到达的命令没有被破坏。基本的ModBu喻令能指令一个RTU
改变它的寄存器的某个值，控制或者读取一个I/O端口，以及指挥设备回送一个或
者多个其寄存器中的数据。
有许多modem夺口网关支持Modbus协议，因为Modbus协议很简单而且容易复制。它们当中一些为这个协议特别设计的。有使用有线、无线通信甚至短消息和GPRS勺
不同实现。不过设计者需要克服一些包括高延迟和时序的问题。
MODBUS信过程如下图
MODBUSR TU C格式
MODBUSASCft 文格式
MODBUST CP C
协议标识 报文长度 设备标识 功能代码 数据
一般为0高字节在前也就是设备 1个字符 n 个字符 地址
实际上MODBUSRTUASCII 的内容是完全相同的，不同的的 ASCII 方式用“：” 标识帧起始，用“ CRLF 标识帧结束。校验采用LRC 把RTU 帧中一个字节的内容换 成了 2个ASCII 字符。比如在RTU^式下设备地址01只有一个字节，在ASCII 方式 下转换成字符串“ 01” （16进制的3031）。
MODBUSTCP 勺设备标识，功能码等与 MODBUSRTUJ,可以认为是在 MODBUSR TU 报文的前边加了一个头，去掉了 CRO 验这个尾。
MODBUS 议定义了 4种基本数据类型：可读写位数据，只读位数据，只读 16位 数据，可读写16位数据。这些数据分别被称为线圈状态，输入状态，输入寄存器， 保持寄存器。
MODBUS 议中定义的这些数据都是一个从地址 1开始的数组，访问时需要指明 从哪个地址开始访问，访问多少个数据。下表是 MODBUS 功能码。 ModBu 劭能码
功能
名称
作用
码 01 读取线圈状态 取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF ）
02 读取输入状态 取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF ）
03 读取保持寄存器 在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制
值
04 读取输入寄存器
在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制
值 05 强置单线圈
强置一个逻辑线圈的通断状态 06 预置单寄存器
把具体二进值装入一个保持寄存器
取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的
07 读取异常状态
地址由控制器决定，用户逻辑可以将这些线圈 定义，以说明从机状态，短报文适宜于迅速读
取状态
08 回送诊断校验 把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评
父互标识 2字节
一般为0
鉴
使主机模拟编程器作用，修改 PC 从机逻辑 可使主机与一台正在执行长程序任务从机通 信，探询该从机是否已完成其操作任务，仅在 含有功能码9的报文发送后，本功能码才发送 可使
主机发出单询问，并随即判定操作是否成 功，尤其是该命令或其他应答产生通信错误时 可是主机检索每台从机的ModBu 孙务处理通 信事件
记录。如果某项事务处理完成，记录会 给出有关错误
可使主机模拟编程器功能修改 PC 从机逻辑
可使主机与正在执行任务的从机通信，定期控 询该从机是否已完成其程序操作，仅在含有功 能13的报文发送后，本功能码才得发送 强置一审连续逻辑线圈的通断 把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器 可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指 示灯的状态
可使主机模拟编程功能，修改 PC 状态逻辑
发生非可修改错误后，是从机复位于已知状态, 可重置顺序字节
显示扩展存储器文件中的数据信息
把通用参数写入扩展存储文件，或修改之 留作用户功能的扩展编码 留作内部作用
用于异常应答 09 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20 21 22? 64 65? 72 73? 119 120?
127 128?
255
编程(只用于484)
控询(只用于484) 读取事件计数 读取通信事件记录
编程 (184/384484584) 探询 (184/384484584) 强置多线圈 预置多寄存器 报告从机标识
(884 和 MICRO84
重置通信链路
读取通用参数
(584L)
写入通用参数 (584L) 保留作扩展功能备 用
保留以备用户功能
所用
非法功能
各个功能码对应的数据类型
功能 数据类型
01 读位
02 读位
03 读16位整型
04 读16位整型
05 写位
06 写整16位整型
15 写位
16 写整16位整型
MODBUS、议相当复杂，但是常用的命令也就简单的几个，01, 02, 03, 04, 05,
06, 15, 16号命令。
各个命令的功能和报文如下：
01命令读取线圈状态MODBUS址00001?
MODBUS请求
功能码1BYTE 0X01
起始地址2BYTE 0X0000TO0XFFFF
读取数量2BYTE 1TO2000(0X7D0)
MODBUS响应
功能码1BYTE 0X01
字节计数1BYTE N
线圈状态nBYTE n=NorN+1
N二读取数量/8如果余数不为0则N=N+1 错误响应
功能码1BYTE 0X01+0X80
错误代码1BYTE 0x1or0x2or0x3or0x4
举例请求响应
域名称数据（hex）域名称数据（hex）
功能码01 功能码01
起始地址图（字节）00 字节计数03
起始地址低（字节）13 27 (h)?20状态CD
02命令读取输入状态MODBUS址10001
例
03读保持寄存器MODBUS址40001
应
举例
04输入寄存器MODBUS址30001
错误响应
例
05????????设置单个继电器状态