Mr.ZhangModbus 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。
一,Function
1.0×03 读取多个寄存器
如下图所示,地址是大段数据,C/C++是小段,故需要转换一下,另外接受的数据理论上也是大段的Word,但实际使用的时候返回来的数据格式有些厂家并不完全按照modbus协议来,但是其它部分是完整按照modbus
实际接收数据长度Byte Count应该等于寄存器数量*2,下面的例子是查询0x0002 开始的三个寄存器数据,
| Field Name | 发送 | Field Name | 返回 |
| Slave Address | 0x80 | Slave Address | 0x80 |
| Function | 0x03 | Function | 0x03 |
| Starting Address Hi | 0x00 | Byte Count | 0x06 |
| Starting Address Lo | 0x02 | Data 1 Hi | |
| No. of Registers Hi | 0x00 | Data 1 Lo | |
| No. of Registers Lo | 0x03 | Data 2 Hi | |
| CRC | Data 2 Lo | ||
| Data 3 Hi | |||
| Data 3 Lo | |||
| CRC |
2.0×06 设置单个寄存器值
如下图所示,地址以及值都是是大段数据,C/C++是小段,故需要转换一下,接收和发送内容一摸一样,下面的例子是设置0x0002 寄存器的值为0x1234
| Field Name | 发送 | Field Name | 返回 |
| Slave Address | 0x80 | Slave Address | 0x80 |
| Function | 0x06 | Function | 0x03 |
| Starting Address Hi | 0x00 | Starting Address Hi | 0x00 |
| Starting Address Lo | 0x02 | Starting Address Lo | 0x02 |
| Value of Registers Hi | 0x12 | Value of Registers Hi | 0x12 |
| Value of Registers Lo | 0x34 | Value of Registers Lo | 0x34 |
| CRC | CRC |
3.0×10 设置多个寄存器
如下图所示,地址是大段数据,C/C++是小段,故需要转换一下,另外接受的数据理论上也是大段的Word,但实际使用的时候返回来的数据格式有些厂家并不完全按照modbus协议来,但是其它部分是完整按照modbus
实际接收数据长度Byte Count应该等于寄存器数量*2,下面的例子是设置0x0013开始的2个寄存器值为0x1234,0x0102
| Field Name | 发送 | Field Name | 返回 |
| Slave Address | 0x80 | Slave Address | 0x80 |
| Function | 0x10 | Function | 0x10 |
| Starting Address Hi | 0x00 | Starting Address Hi | 0x00 |
| Starting Address Lo | 0x13 | Starting Address Lo | 0x13 |
| No. of Registers Hi | 0x00 | No. of Registers Hi | 0x00 |
| No. of Registers Lo | 0x02 | No. of Registers Lo | 0x02 |
| Byte Count | 0x04 | CRC | |
| Data 1 Hi | 0x12 | ||
| Data 1 Lo | 0x34 | ||
| Data 2 Hi | 0x01 | ||
| Data 2 Lo | 0x02 | ||
| CRC |
二,数据类型大小端
modebus是基于word(16bit)数据的,可以说他是一个16位系统,寄存器地址是16bit,每个地址可以存放16bit数据,按照官方协议它是大端数据,与C/C++不同.有些厂商为了方便将数据部分改为小端,这样直接通过指针就可以读取到这就牵扯到数据大小端转化,这样的话u16,u32,float,都可能牵扯到大小端转化,u8有2中方式存储:2个u8构成一个word;u8直接存储,第二种方式不牵扯大小端转化,注意CRC他是小端数据,也就是说热河modbusCRC都是高位在后
三,校验CRC
第一种方式运算速度块,但需要占用512bytes大小Flash,第二种方式运算量大
#if 1
u16 modbus_CRC(char *nData, u16 wLength, u8 bCheck)
{
static const u16 wCRCTable[] = {
0X0000, 0XC0C1, 0XC181, 0X0140, 0XC301, 0X03C0, 0X0280, 0XC241,
0XC601, 0X06C0, 0X0780, 0XC741, 0X0500, 0XC5C1, 0XC481, 0X0440,
0XCC01, 0X0CC0, 0X0D80, 0XCD41, 0X0F00, 0XCFC1, 0XCE81, 0X0E40,
0X0A00, 0XCAC1, 0XCB81, 0X0B40, 0XC901, 0X09C0, 0X0880, 0XC841,
0XD801, 0X18C0, 0X1980, 0XD941, 0X1B00, 0XDBC1, 0XDA81, 0X1A40,
0X1E00, 0XDEC1, 0XDF81, 0X1F40, 0XDD01, 0X1DC0, 0X1C80, 0XDC41,
0X1400, 0XD4C1, 0XD581, 0X1540, 0XD701, 0X17C0, 0X1680, 0XD641,
0XD201, 0X12C0, 0X1380, 0XD341, 0X1100, 0XD1C1, 0XD081, 0X1040,
0XF001, 0X30C0, 0X3180, 0XF141, 0X3300, 0XF3C1, 0XF281, 0X3240,
0X3600, 0XF6C1, 0XF781, 0X3740, 0XF501, 0X35C0, 0X3480, 0XF441,
0X3C00, 0XFCC1, 0XFD81, 0X3D40, 0XFF01, 0X3FC0, 0X3E80, 0XFE41,
0XFA01, 0X3AC0, 0X3B80, 0XFB41, 0X3900, 0XF9C1, 0XF881, 0X3840,
0X2800, 0XE8C1, 0XE981, 0X2940, 0XEB01, 0X2BC0, 0X2A80, 0XEA41,
0XEE01, 0X2EC0, 0X2F80, 0XEF41, 0X2D00, 0XEDC1, 0XEC81, 0X2C40,
0XE401, 0X24C0, 0X2580, 0XE541, 0X2700, 0XE7C1, 0XE681, 0X2640,
0X2200, 0XE2C1, 0XE381, 0X2340, 0XE101, 0X21C0, 0X2080, 0XE041,
0XA001, 0X60C0, 0X6180, 0XA141, 0X6300, 0XA3C1, 0XA281, 0X6240,
0X6600, 0XA6C1, 0XA781, 0X6740, 0XA501, 0X65C0, 0X6480, 0XA441,
0X6C00, 0XACC1, 0XAD81, 0X6D40, 0XAF01, 0X6FC0, 0X6E80, 0XAE41,
0XAA01, 0X6AC0, 0X6B80, 0XAB41, 0X6900, 0XA9C1, 0XA881, 0X6840,
0X7800, 0XB8C1, 0XB981, 0X7940, 0XBB01, 0X7BC0, 0X7A80, 0XBA41,
0XBE01, 0X7EC0, 0X7F80, 0XBF41, 0X7D00, 0XBDC1, 0XBC81, 0X7C40,
0XB401, 0X74C0, 0X7580, 0XB541, 0X7700, 0XB7C1, 0XB681, 0X7640,
0X7200, 0XB2C1, 0XB381, 0X7340, 0XB101, 0X71C0, 0X7080, 0XB041,
0X5000, 0X90C1, 0X9181, 0X5140, 0X9301, 0X53C0, 0X5280, 0X9241,
0X9601, 0X56C0, 0X5780, 0X9741, 0X5500, 0X95C1, 0X9481, 0X5440,
0X9C01, 0X5CC0, 0X5D80, 0X9D41, 0X5F00, 0X9FC1, 0X9E81, 0X5E40,
0X5A00, 0X9AC1, 0X9B81, 0X5B40, 0X9901, 0X59C0, 0X5880, 0X9841,
0X8801, 0X48C0, 0X4980, 0X8941, 0X4B00, 0X8BC1, 0X8A81, 0X4A40,
0X4E00, 0X8EC1, 0X8F81, 0X4F40, 0X8D01, 0X4DC0, 0X4C80, 0X8C41,
0X4400, 0X84C1, 0X8581, 0X4540, 0X8701, 0X47C0, 0X4680, 0X8641,
0X8201, 0X42C0, 0X4380, 0X8341, 0X4100, 0X81C1, 0X8081, 0X4040};
char nTemp;
u16 wCRCWord = 0xFFFF;
u16 nlen = wLength;
while (wLength--)
{
nTemp = *nData++ ^ wCRCWord;
wCRCWord >>= 8;
wCRCWord ^= wCRCTable[nTemp];
}
if (bCheck)
return wCRCWord == 0 ? 1u : 0;
*(u16 *)nData = wCRCWord;
return nlen + 2;
}
#else
u16 crc = 0xFFFF;
for (int pos = 0; pos < len; pos++)
{
crc ^= (u16)buf[pos]; // XOR byte into least sig. byte of crc
for (int i = 8; i != 0; i--)
{ // Loop over each bit
if ((crc & 0x0001) != 0)
{ // If the LSB is set
crc >>= 1; // Shift right and XOR 0xA001
crc ^= 0xA001;
}
else // Else LSB is not set
crc >>= 1; // Just shift right
}
}
if (bCheck)
return crc == 0 ? 1 : 0;
*(u16 *)(buf + len) = crc;
return len + 2;
#endif
四,工具
modbus poll
