現場總線的開關量I/O模塊的設計：MODBUS 現場總線技術

2.4 MODBUS應用層協議

2.4.1 MODBUS功能碼

MODBUS功能碼是MODBUS請求/應答PDU(Protocol Description Unit)的元素。PDU中用一個字節編碼MODBUS功能碼域，有效的碼字范圍是十進制1～255，其中128～255為異常相應保留。MODBUS定義了三類功能碼：

(1)公共功能碼：由Modbus.org確認的，被確切定義并保證唯一的功能碼。此類功能碼在MBIETFRFC中歸檔，可進行一致性測試。

(2)用戶定義的功能碼：十進制區間65～72和100～110為用戶可自定義的功能碼。在此區間內，用戶無需Modbus組織的任何批準就可以選擇和實現一個功能碼，但不能保證被選功能碼的使用是唯一的。用戶可啟動RFC將改變引入公共分類中，并且指配一個新的功能碼。

(3 )保留功能碼：某些公司在傳統產品上使用的功能碼，不作為公共使用。已定義的Modbus公共功能碼按其功能可分為數據訪問類和異常響應及診斷類兩部分。數據訪問類功能碼實現對輸入離散量、線圈的位訪問，對寄存器、FIFO隊列的16位訪問以及對文件記錄的讀寫。診斷類功能碼提供了讀異常狀態、設備標識等功能。表2.5給出了Modbus公共功能碼的定義。

2.4.2 MODBUS異常響應

當客戶機設備向服務器設備發送請求時，主站的詢問可能導致下列四種事件：

(1)服務器設備接收到無通信錯誤的請求，并且可以正常地處理詢問，那么服務器設備將返回一個正常的響應。

(2)由于通訊錯誤，服務器沒有接收到請求，那么不能返回響應。客戶機程序將視之為超時。

(3)服務器接收到請求，但是檢測到一個通信錯誤(奇偶檢驗、LRC、CRC等)，那么不能返回響應。客戶機程序將視之為超時。

(4)服務器接收到無通信錯誤的請求，但不能處理這個請求(例如，請求讀一個不存在的寄存器)，服務器將返回一個異常響應，通知客戶機錯誤的實際情況。

異常響應報文時通過功能碼域和數據域區別于正常響應。對于功能碼域，正常響應的服務器復制原始請求的功能碼，即所有功能碼的MSB都為0;異常響應的服務器設置功能碼的MSB為1，即使得異常響應中的功能碼值比正常響應中的功能碼值高80H.對于數據域，正常響應的服務器將返回請求中要求的信息;異常響應的服務器返回異常碼。客戶機通過響應報文中功能碼的MSB識別異常響應，并能夠檢測數據域中的異常碼。表2 .6給出了Modbus異常碼及其含義。