modbus RTU协议

Modbus串行链路协议是一个主从模式（主机和从机），半双工的数据传输协议，485标准通常需要两条线，在某一个确定时刻，有一个主机和从机进行通讯。

主从模式：通常总线上有一个主机和多个从机，每个从机有唯一的ID，主机通过ID进行寻址从机，然后进行数据传输； 

半双工传输：相对应半双工的是全双工，全双工运行发送数据和接收数据同时发生，所以半双工就不难理解了，同一时刻只能进行发送数据，或者只能接收数据；

地址域：可以理解成 具体和谁说话；

功能码：可以理解成 具体动作，比如 去做，来拿，去吃 等等；

数据：可以理解成 具体内容，比如 面，饭 等等，也可以是其他，这里配合上下文，所以是吃的东西；

差错校验：可以理解成，说出来的话必须可以让人理解，不然别人听不懂啊；实际上在协议中通常使用CRC或LRC保证传输的数据没有错误；

地址域

地址域占用一个字节，所以一般来说寻址范围是0~255，一般在系统中用1~147，其他地址暂时保留，另外，同一个总线上的从机，每个地址必须唯一。

其中0是广播地址；

下面是Freemodbus的一个从机初始化代码，0x02就是这个从机的地址 

eMBInit(MB_RTU, 0x02, 3, 115200, MB_PAR_NONE);

功能码

功能码占一个字节，所以范围是 0~255，协议中规定了功能码分为三类：公共功能码，用户自定义功能码，保留功能码。整体如下所示；

由上表可知，公共功能码分为四种，分别是：

//输入寄存器量
 eMBErrorCode eMBRegInputCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs )
 {eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;return eStatus;
 }
 //保持寄存器量
 eMBErrorCode
 eMBRegHoldingCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNRegs,eMBRegisterMode eMode )
 {eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;return eStatus;
 }//线圈数量 
 eMBErrorCode
 eMBRegCoilsCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNCoils,eMBRegisterMode eMode )
 {eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;return eStatus;
 }//离散输入数量 
 eMBErrorCode
 eMBRegDiscreteCB( UCHAR * pucRegBuffer, USHORT usAddress, USHORT usNDiscrete )
 {eMBErrorCode    eStatus = MB_ENOERR;return eStatus;
 }

底层如何传输

我们先看一下最底层modbus数据是如何发送的，没错，看到RS485和232，那我们自然想到了串口。

所以最根本的数据格式可以参考一下串口数据的定义，也就是我们说的起始位，数据位，校验位，数据位；具体如下所示；

modbus协议说明

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协议参与通信的节点是slave节点。每一个slave设备都有一个唯一的地址。在串行和MB+网络中，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Modbus命令，但是通常也只有一个主节点设备启动指令）。

一个ModBus命令包含了打算执行的设备的Modbus地址。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运行，不过不回应指令）。所有的Modbus命令包含了检查码，以确定到达的命令没有被破坏。基本的ModBus命令能指令一个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modems和网关支持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的不同实现。不过设计者需要克服一些包括高延迟和时序的问题。