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Modbus协议基本概念是什么？

朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。现在工业现场通信方式非常丰富，因此每种通信方式都对应着一种通信协议，我在学习可编程控制器（PLC）控制技术和变频器控制技术的时候，往往需要这两者进行通讯，在这些工控设备中可以走很多通信协议，其中Modbus通信是比较常用的一种通信方式。今天我们来说说关于Modbus通信的一些内容。

Modbus的由来我们平时在日常生活中进行交流主要是通过听和说来完成，这里主要是通过语言来传达信息。在说者和听者之间是遵循着一些约定成俗的“约定”，因此双方是能够听懂对方所讲的内容。下面我们要说的Modbus通信协议其实它也是一个约定，这个“约定”其实就是一种通信协议，这个通信协议是由当时莫迪康（Modicon）公司于1979年开发的，现在这个公司已经被施耐德（ Schneider）电气公司收购了。

Modbus通信协议刚开发之初就是专门为可编程控制器（PLC）通讯准备的，到目前为止它已经成为现代工业控制领域的通讯标准，它已经广泛应用在工控设备与设备之间的通讯上了。Modbus的优点Modbus之所以被广泛使用，我认为是由于它具有以下几个方面的优点吧。首先是Modbus通信协议标准是一个开放性的，没有版权要求，大家可以免费使用，这是它被广泛使用的主要原因之一；其次是它支持多种物理通讯接口，比如我们常用的RS232接口、RS485接口以及基于工业以太网的TCP/IP接口；再次是在使用RS485两线制的时候，可以在两根总线上实现一个主站多个从站的通讯方式，如果我们使用处理速度快的芯片时，在理论上可以挂接255个从站；最后是Modbus通信协议格式非常简单，我们在学习和理解时都比较容易。

另外要注意，在硬件连接的时候，在总线的开头和结尾都需要接一个120欧姆的电阻，否则是无法进行通信的，这也是Modbus通信协议所给定的，如下图所示。Modbus的特点Modbus是一个串行通信协议，在架构组成上它是一个主/从架构，主站可以根据站地址向各个从站发出命令，从站也可以向主站返回命令，但是从站之间是不能相互传达命令的，只有通过主站才能相互传达命令，这是Modbus通信协议的规定。

因此在Modbus通信中，只能由主机发出请求从机进行应答，而不能由从机主动发起通讯，从机之间也是不能互相发起通信的。Modbus的分类及报文Modbus是一种基于串口通信的方式，它可以分为Modbus RTU 和Modbus ASCII两类。一般来说Modbus RTU比较常用，对于支持Modbus ASCII通信方式的设备也一定支持Modbus RTU通信模式。

另外现在使用基于以太网的Modbus TCP也使用非常广泛了，比如我在工作中使用的西门子和施耐德的工控产品都是采用了Modbus TCP通信模式。关于Modbus的报文是指在Modbus的通信协议中几个约定好内容的字节，比如一号设备向二号设备发送的8个字节，二号设备接收到了这8个字节后，它就会根据Modbus通信协议约定的功能去执行相应的动作。

什么是ModBusRTU通讯协议？

M-bus简称仪表总线， 它具有两总线无极性，布线无拓扑要求,总线自供电，抗干扰能力强、中继级数多、带终端级数多，简单、可靠等一 系列优点，是目前抄表系统应用的最好的总线。M-BUS 系统采用半双工异步通讯，传输速率：300Bps—9600Bps。传输距离较远，由超声波热量表内独立锂电 池供电，外部电源断电不影响其独立工作。

Modbus协议RTU格式中通信格式字一定有起始位吗？

Modbus-RTU协议中，不用判断起始位。这种通信采用的是主机轮询、从机应答式的通讯方式，从机通过地址来判断主机的通信对象是否为自己，所以不用判断起始位。1MODBUS-RTU的通讯格式RS485接口在工业自动化中应用非常广泛，该接口为双总线通信方式，只有RSA和RSB两根线，可以走MODBUS TCP/IP协议，也可以走MODBUS-RTU协议，通讯距离可达数公里，是一种标准的通讯接口，而MODBUS-RTU是工业现场一种标准的通信协议，大多数的PLC和组态屏都支持该通讯协议。

其数据格式是由如下几部分构成的：1)从机地址；2)功能码；3)数据；4)校验码。采用一问一答式通讯方式，主机定时查询从机状态，从机收到主机的轮询命令后回复相应的数据。常用的功能码有01读线圈状态、03读保持寄存器、06预置单个寄存器、16预置多个寄存器等。203功能码举例解析以03功能码为例，介绍一条具体的数据格式，主机的命令格式为：01 03 00 04 00 02 85 CA，从机回复的数据格式为：01 03 04 00 00 00 00 FA 33。

如下图所示。该条命令的含义为：主机要读取01号地址的从设备的寄存器内容，读取从00 04寄存器开始往后2个寄存器的内容，即00 04和00 05寄存器中的内容。从机收到命令后，将这两个寄存器中的数据发送给主机，每个寄存器存放两个字节的数据，两个寄存器共存放4个字节的数据，所以返回数据字节的个数为4个。

306功能码举例解析06功能码是用来写从机寄存器的内容的，比如主机向改写从机其中一个寄存器的数据，就可以通过06功能码来实现。主机发送的数据如下：01 06 00 00 00 0A 09 CD，从机返回的数据如下：01 06 00 00 00 0A 09 CD。如下图所示。该数据所代表的含义为：主机要将01号从机的00 00寄存器写入两个字节的数据，数据为00 0A。

写入成功后，从机返回该寄存器的状态。06功能码只要改写一个寄存器的内容，如果要改写多个寄存器的内容需要用到16预置多个寄存器功能码。4常用的通信参数Modbus在通讯之前，先要确认通信参数，这些通信参数包括：1)波特率；2)数据位数；3)停止位4)校验方式等。波特率是指每秒所传送的数据的位数，数值越大通信速度越快，常用的波特率有4800、9600、19200、115200等，两台设备在通讯时，通讯波特率必须一致，否则通讯无法建立。

数据位数，一般为8位。停止位有1位，2位等，校验方式有奇校验、偶校验和无校验等。总之，通过上述描述可以看出，MODBUS-RTU通讯协议中并未规定起始位的信息，而是规定了从机地址、功能码之类的信息。所以不需要起始位。以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本头条号：玩转嵌入式。