串口通信數據校驗問題

Modbus協議最初由Modicon公司 開發出來，在1979年末該公司成為施耐德自動化(Schneider Automation)部門的一部分，現在Modbus已經是工業領域全球最流行的協議。此協議支持傳統的RS-232、RS-422、RS-485和以太網設備。許多工業設備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協議作為他們之間的通訊標準。有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡，進行集中監控。

當在網絡上通信時，Modbus協議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址，識別按地址發來的消 息，決定要產生何種行動。如果需要回應，控制器將生成應答并使用Modbus協議發送給詢問方。

Modbus協議包括ASCII、RTU、TCP等，并沒有規定物理層。此協議定義了控制器能夠認識 和使用的消息結構，而不管它們是經過何種網絡進行通信的。標準的Modicon控制器使用RS232C實現串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協議規定了消息、數據的結構、命令和就答的方式，數據通訊采用Maser/Slave方式，Master端發出數據請求消息，Slave端接收到正確消息后就可以發送數據到Master端以響應請求；Master端也可以直接發消息修改Slave端的數據，實現雙向讀寫。

Modbus協議需要對數據進行校驗，串行協議中除有奇偶校驗外，ASCII模式采用LRC校驗，RTU模 式采用16位CRC校驗，但TCP模式沒有額外規定校驗，因為TCP協議是一個面向連接的可靠協議。另外，Modbus采用主從方式定時收發數據，在實際使用中如果 某Slave站點斷開后（如故障 或關機），Master端可以診 斷出來，而當故障修復后，網絡又可自動接通。因此，Modbus協議的可靠性較好。

下面我來簡單的給大家介紹一下，對于Modbus的ASCII、RTU和TCP協議來說，其中TCP和RTU協議非常類似，我們只要把RTU協議的兩個字節的校驗碼去掉，然后在RTU協議的開始加上5個0和一個6并通過TCP/IP網絡協議發送出去即可。所以在這里我僅介紹一下Modbus的ASCII和RTU協議。

下表是ASCII協議和RTU協議進行的比較：

通過比較可以看到，ASCII協議和RTU協議相比擁有開始和結束標記，因此在進行程序處理時能更加方便，而且由于傳輸的都是可見的ASCII字符，所以進行調試時就更加的直觀，另外它的LRC校驗也比較容易。但是因為它傳輸的都是可見的ASCII字符，RTU傳輸的數據每一個字節ASCII都 要用兩個字節來傳輸，比如RTU傳輸一個十六進制數0xF9,ASCII就需要傳輸’F’’9’的ASCII碼0x39和0x46兩個字節，這樣它的傳輸的效率就比較低。所以一般來說，如果所需要傳 輸的數據量較小可以考慮使用ASCII協議，如果所 需傳輸的數據量比較大，最好能使用RTU協議。

下面對兩種協議的校驗進行一下介紹。

1、LRC校驗

LRC域是一個包含一個8位二進制值的 字節。LRC值由傳輸設備來計算并放到消息幀中，接 收設備在接收消息的過程中計算LRC，并將它和接收 到消息中LRC域中的值比較，如果兩值不等，說明有 錯誤。

LRC校驗比較簡單，它在ASCII協議中使 用，檢測了消息域中除開始的冒號及結束的回車換行號外的內容。它僅僅是把每一個需要傳輸的數據按字節疊加后取反加1即可。下面是它的VC代碼：

BYTE GetCheckCode(const char * pSendBuf, int nEnd)//獲得校驗碼

{

BYTE byLrc = 0;

char pBuf[4];

int nData = 0;

for(i=1; i

{

// 每兩個需要發送的ASCII碼轉化為一個十六進制數

pBuf [0] = pSendBuf [i];

pBuf [1] = pSendBuf [i+1];

pBuf [2] =