通信Modbus是如何工作的？

學電子需要掌握一些常見的通信協議，Modbus就屬其中一種，Modbus在現實生活中應用非常廣泛，很多工業電子設備的系統中基本都有它的存在。

今天針對初學描述關于一些Modbus常見的問題。

什么是Modbus？

Modbus 是由 Modicon 公司（現施耐德），于1979年針對 PLC 開發的一種通信協議，當時主要用于工業電子設備之間聯網通信。

Modbus 是一種應用層通信息協議，位于 OSI（開放式系統互聯通信）模型的第 7 層。它在不同類型的總線或網絡上連接的設備之間提供客戶端/服務器通信。

Modbus 是由一個 Master（主機） 和最多 247 個 Slave（從機）組成的通信網絡。

更多關于Modbus的介紹，可以參看：

https://modbus.org/

Modbus干什么用？

Modbus 是一種開放的通信協議，你可以免費將其應用到你的設備中，而無需支付版稅。

Modbus 是一種廣泛使用的標準通信協議，你和其他廠家的設備，如果都遵循 Modbus 標準協議，就可以進行通信傳輸數據。

Modbus是如何工作的？

Modbus 通常底層基于 UART 串口485進行通信，最簡單的一個主設備和一個從設備通信，就是通過串口Tx和Rx進行收發數據。

底層串口的通信，就是大家熟悉的“0”“1”通信，在這個基礎上，添加 Modbus 通信協議，方便解析協議和多設備組網。

一主多從，在從設備中都有唯一的地址，通過解析從機地址，主機就能和對應的從機進行通信。

什么是Modbus ASCII？

Modbus ASCII是Modbus協議中的一種傳輸方式，對應的還有另外一種

Modbus RTU傳輸方式。

施耐德電氣（Schneider Electric）收購了Modicon公司之后，有推出了Modbus TCP協議。

協議格式：

什么是從機地址？

從機地址（或從站ID），就是為每一個從設備分配的唯一地址，方便主機建立通信時進行識別，從機地址在出廠時就會設置好。

什么是功能碼？

功能碼是 Modbus 通信協議中的一項，主機發送的第二個字節就是功能碼。就是你看到的讀寫線圈寄存器那些內容。

下面貼幾個常見功能碼：

什么是CRC？

正規的通信協議基本都有校驗碼，目的就是為了確保傳輸的數據沒有錯誤。像校驗和、CRC校驗等是嵌入式設備通信協議常見的校驗碼。

Modbus使用CRC循環冗余校驗，其校驗信息位于消息末尾的兩個字節。

這里推薦閱讀文章《自定義串口通信協議》中文末校驗相關的內容。

參考：

http://www.simplymodbus.ca/crc.xls

什么是字/字節排序？

字節排序就是先存儲（傳輸）高字節，還是先傳輸低字節。比如：0x1234，它是兩個字節，傳輸時通常是分0x12和0x34傳輸。

在通信中，會牽涉到一個字節排序的問題，但在Modbus 規范中并未準確定義數據在寄存器中的存儲方式。

Modbus標準協議沒有具體約定，就需要開發者在開發過程中人為約定先傳輸高字節，還是低字節。

最后

Modbus是一種應用非常廣泛的標準通信協議，工業自動化、電子、嵌入式等這些專業的同學，建議都抽時間學習一下。

由于時間有限，本文只介紹了一些基礎內容，更多介紹和協議具體內容，請到官網深入了解。

https://modbus.org/