一、RTU介紹

MODBUS協(xié)議支持多種功能碼，不同的功能碼對應(yīng)不同的操作：

0x01	讀線圈狀態(tài)
0x02	讀離散輸入狀態(tài)
0x03	讀保持寄存器
0x04	讀輸入寄存器
0x05	寫單個(gè)線圈
0x06	寫單個(gè)保持寄存器
0x0F	寫多個(gè)線圈
0x10	寫多個(gè)保持寄存器

二、實(shí)驗(yàn)

1.0x03功能碼讀單個(gè)保持寄存器

1.1 請求幀格式

從站地址	功能碼	起始地址（高位）	起始地址（低位）	數(shù)量（高位）	數(shù)量（低位）	校驗(yàn)碼（低位）	校驗(yàn)碼（高位）
0x01	0x03	0x00	0x45	0x00	0x01	XX	XX

• 0x01：從地址（Slave Address）。這個(gè)值表示這是發(fā)送給地址為1的從設(shè)備。

• 0x03：功能碼（Function Code）。這個(gè)值表示這是一個(gè)讀取保持寄存器（Read Holding Registers）的請求。

• 0x00 0x45：起始地址（Starting Address）。這兩個(gè)字節(jié)一起表示從哪個(gè)寄存器地址開始讀取。0x0045等于十進(jìn)制的69。

• 0x00 0x01：寄存器數(shù)量（Quantity of Registers）。這兩個(gè)字節(jié)一起表示讀取的寄存器數(shù)量。0x0001等于十進(jìn)制的1。

• XX XX：CRC校驗(yàn)碼（CRC Checksum）。這是一個(gè)錯(cuò)誤檢測碼，用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。實(shí)際的值需要根據(jù)前面的數(shù)據(jù)計(jì)算得出。

總結(jié)：這個(gè)Modbus數(shù)據(jù)幀請求讀取從地址為1的設(shè)備從地址69開始的1個(gè)保持寄存器。

同理這個(gè)Modbus數(shù)據(jù)幀請求讀取從地址為1的設(shè)備從地址66開始的1個(gè)保持寄存器。

1.2 應(yīng)答幀格式

從站地址	功能碼	字節(jié)計(jì)數(shù)	字節(jié)一（高位）	字節(jié)一（低位）	校驗(yàn)碼（低位）	校驗(yàn)碼（高位）
0x01	0x03	0x02	0x00	0x00	YY	YY

• 0x01：從地址（Slave Address）。這個(gè)值表示這是從地址為1的設(shè)備發(fā)出的響應(yīng)。

• 0x03：功能碼（Function Code）。這個(gè)值表示這是一個(gè)讀取保持寄存器（Read Holding Registers）的響應(yīng)。

• 0x02：字節(jié)數(shù)（Byte Count）。這個(gè)值表示響應(yīng)的數(shù)據(jù)部分包含2個(gè)字節(jié)。

• 0x00 0x00：數(shù)據(jù)（Data）。這兩個(gè)字節(jié)表示從指定的寄存器讀取到的值。在這個(gè)例子中，讀取到的值是0x0000，即十進(jìn)制的0。

• YY YY：CRC校驗(yàn)碼（CRC Checksum）。這是一個(gè)錯(cuò)誤檢測碼，用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。實(shí)際的值需要根據(jù)前面的數(shù)據(jù)計(jì)算得出。

總結(jié)：這個(gè)數(shù)據(jù)幀表示從地址為1的設(shè)備，從地址69開始響應(yīng)的數(shù)據(jù)部分包含2個(gè)字節(jié)（0x02）。 且從這個(gè)指定的寄存器讀取到的值是0x0000。

同理從地址69開始響應(yīng)的數(shù)據(jù)部分包含2個(gè)字節(jié)（0x02）。 且從這個(gè)指定的寄存器讀取到的值是0x0001。

2.0x06功能碼寫入單個(gè)保持寄存器

2.1 請求幀格式

從站地址	功能碼	寄存器高	寄存器低	寫入值高	寫入值低	校驗(yàn)碼（低位）	校驗(yàn)碼（高位）
0x01	0x06	0x00	0x45	0x33	0x01	XX	XX

• 0x01：從地址（Slave Address）。表示這是發(fā)送給地址為1的從設(shè)備。

• 0x06：功能碼（Function Code）。表示這是一個(gè)寫單個(gè)寄存器的請求。

• 0x00 0x45：寄存器地址（Register Address）。這兩個(gè)字節(jié)表示要寫入的寄存器地址。0x0045等于十進(jìn)制的69。

• 0x33 0x01：寄存器值（Register Value）。這兩個(gè)字節(jié)表示要寫入寄存器的值。0x3301可以表示為十進(jìn)制的13057。

• XX XX：CRC校驗(yàn)碼（CRC Checksum）。這是一個(gè)錯(cuò)誤檢測碼，用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。實(shí)際的值需要根據(jù)前面的數(shù)據(jù)計(jì)算得出。

在寫入之后，可以用0x03功能碼讀取0x45地址的數(shù)據(jù)查看是否寫入成功，可以從圖中驗(yàn)證看到，0x3301成功寫入0x45地址。

2.2 應(yīng)答幀格式

原報(bào)文返回。

3.0x10功能碼寫入多個(gè)保持寄存器

3.1 請求幀格式

從站地址	功能碼	起始地址（高位）	起始地址（低位）	數(shù)量（高位）	數(shù)量（低位）	字節(jié)數(shù)	寫入數(shù)值	校驗(yàn)碼（低位）	校驗(yàn)碼（高位）
0x01	0x10	0x00	0x45	0x00	0x02	0x04	0x138A 0x1388	XX	XX

• 0x01：從地址（Slave Address）。表示這是發(fā)送給地址為1的從設(shè)備。

• 0x10：功能碼（Function Code）。表示這是一個(gè)寫多個(gè)寄存器的請求。

• 0x00 0x45：起始地址（Starting Address）。這兩個(gè)字節(jié)表示要寫入的第一個(gè)寄存器地址。0x0045等于十進(jìn)制的69。

• 0x00 0x02：寄存器數(shù)量（Quantity of Registers）。這兩個(gè)字節(jié)表示要寫入的寄存器數(shù)量。0x0002等于十進(jìn)制的2。

• 0x04：字節(jié)計(jì)數(shù)（Byte Count）。這個(gè)值表示接下來要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。在這個(gè)例子中兩個(gè)寄存器就是是4個(gè)字節(jié)。

• 0x138A 0x1388：寄存器值（Register Values）。表示要寫入寄存器的數(shù)據(jù)。由于有兩個(gè)寄存器，每個(gè)寄存器占兩個(gè)字節(jié)，所以這里總共4個(gè)字節(jié)：

  • 0x138A
  • 0x1388

• XX XX：CRC校驗(yàn)碼（CRC Checksum）。這是一個(gè)錯(cuò)誤檢測碼，用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。實(shí)際的值需要根據(jù)前面的數(shù)據(jù)計(jì)算得出。

在寫入之后，可以用0x03功能碼讀取0x45地址的數(shù)據(jù)查看是否寫入成功，可以從圖中驗(yàn)證看到，0x138A，0x1388成功寫入從0x45開始往后的兩個(gè)寄存器地址。

3.2?應(yīng)答幀格式

從站地址	功能碼	起始地址（高位）	起始地址（低位）	數(shù)量（高位）	數(shù)量（低位）	校驗(yàn)碼（低位）	校驗(yàn)碼（高位）
0x01	0x10	0x00	0x45	0x00	0x02	YY	YY

• 0x01：從地址（Slave Address）。表示這是從地址為1的從設(shè)備發(fā)出的響應(yīng)。

• 0x10：功能碼（Function Code）。表示這是一個(gè)寫多個(gè)寄存器的響應(yīng)。

• 0x00 0x45：起始地址（Starting Address）。這兩個(gè)字節(jié)表示寫入操作開始的寄存器地址。0x0045等于十進(jìn)制的69。

• 0x00 0x02：寄存器數(shù)量（Quantity of Registers）。這兩個(gè)字節(jié)表示寫入的寄存器數(shù)量。0x0002等于十進(jìn)制的2。

• YY YY：CRC校驗(yàn)碼（CRC Checksum）。這是一個(gè)錯(cuò)誤檢測碼，用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。實(shí)際的值需要根據(jù)前面的數(shù)據(jù)計(jì)算得出。

4.0x17功能碼寫入多個(gè)保持寄存器并讀

4.1 請求幀格式

• 0x01：從地址（Slave Address）。表示這是發(fā)送給地址為1的從設(shè)備。
• 0x17：功能碼（Function Code）。表示這是一個(gè)讀取/寫入多個(gè)寄存器的請求。
• 0x00 0x45：讀取起始地址（Read Starting Address）。這兩個(gè)字節(jié)表示要讀取的寄存器地址。0x0045等于十進(jìn)制的69。
• 0x00 0x02：讀取寄存器數(shù)量（Quantity of Registers to Read）。這兩個(gè)字節(jié)表示要讀取的寄存器數(shù)量。0x0002等于十進(jìn)制的2。
• 0x00 0x45：寫入起始地址（Write Starting Address）。這兩個(gè)字節(jié)表示要寫入的寄存器地址。0x0045等于十進(jìn)制的69。
• 0x00 0x02：寫入寄存器數(shù)量（Quantity of Registers to Write）。這兩個(gè)字節(jié)表示要寫入的寄存器數(shù)量。0x0002等于十進(jìn)制的2。
• 0x04：寫入字節(jié)計(jì)數(shù)（Write Byte Count）。表示接下來要寫入的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。在這個(gè)例子中是4個(gè)字節(jié)。
• 0x11 0x22：第一個(gè)寄存器的值。表示要寫入的值是0x1122。
• 0x13 0x88：第二個(gè)寄存器的值。表示要寫入的值是0x1388。
• 0xA6 0x1C：CRC校驗(yàn)碼（CRC Checksum）。用于錯(cuò)誤檢測。

4.2?應(yīng)答幀格式

• 0x01：從地址（Slave Address）。表示這是從地址為1的從設(shè)備發(fā)出的響應(yīng)。
• 0x17：功能碼（Function Code）。表示這是一個(gè)讀/寫多個(gè)寄存器的響應(yīng)。
• 0x04：字節(jié)計(jì)數(shù)（Byte Count）。表示接下來的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。在這個(gè)例子中是4個(gè)字節(jié)。
• 0x11 0x22：讀取的第一個(gè)寄存器的值。表示從請求中讀取的值是0x1122。
• 0x13 0x88：讀取的第二個(gè)寄存器的值。表示從請求中讀取的值是0x1388。
• 0x51 0x47：CRC校驗(yàn)碼（CRC Checksum）。用于錯(cuò)誤檢測。

4.3 寫入數(shù)據(jù)問題總結(jié)

從圖中可見，我在0x46地址寫入0x1313之后，在應(yīng)答幀中讀取顯示0x1310，并沒有寫入成功，這是因?yàn)橛械募拇嫫鞯刂反娣诺臄?shù)值是動態(tài)變化的，寫入之后，它又被動態(tài)變化的數(shù)值給覆蓋