modbus数据帧格式（modbus 帧）

# Modbus 数据帧格式## 简介Modbus是一种通信协议，最初由Modicon（现在的Schneider Electric）开发并发布于1979年，旨在实现可编程逻辑控制器（PLC）之间的通信。Modbus协议被广泛用于工业自动化领域，尤其是在SCADA系统中。它支持多种传输层，包括串行接口和以太网。本文将详细介绍Modbus数据帧的格式及其各部分的功能。## Modbus 数据帧概述Modbus数据帧的格式根据其使用的传输层有所不同。主要分为两种类型：RTU（Remote Terminal Unit）模式和ASCII模式。这两种模式的主要区别在于数据编码方式和校验方法。### RTU 模式在RTU模式下，数据帧中的每个字节都包含8位二进制数据，并且使用CRC（循环冗余校验）进行错误检测。### ASCII 模式在ASCII模式下，数据帧中的每个字节都被转换成两个ASCII字符，使用LRC（纵向冗余校验）进行错误检测。## RTU 模式数据帧格式### 帧结构一个典型的Modbus RTU数据帧由以下几个部分组成：1.

地址域

：1个字节，标识从站设备的地址。 2.

功能码

：1个字节，定义请求的操作类型。 3.

数据域

：长度不定，包含具体的操作参数。 4.

CRC校验

：2个字节，用于错误检测。#### 详细说明-

地址域

：地址范围通常为0x01到0xFF，表示连接到总线上的各个设备。 -

功能码

：常见的功能码包括读取保持寄存器（0x03）、写单个寄存器（0x06）等。 -

数据域

：具体内容取决于功能码。例如，在读取保持寄存器时，数据域可能包含起始寄存器地址和要读取的寄存器数量。 -

CRC校验

：CRC是通过计算整个数据帧（除了CRC字段本身）生成的一个16位值。接收端会重新计算CRC并与接收到的CRC进行比较，以验证数据的完整性。### 示例假设有一个读取保持寄存器的请求，地址为0x01，功能码为0x03，起始地址为0x0001，寄存器数量为0x0001，则数据帧如下所示：``` 地址域: 0x01 功能码: 0x03 数据域: 起始地址高字节: 0x00起始地址低字节: 0x01寄存器数量高字节: 0x00寄存器数量低字节: 0x01 CRC校验: 计算结果 ```## ASCII 模式数据帧格式### 帧结构在ASCII模式下，数据帧由以下部分组成：1.

起始符

：':'，表示数据帧的开始。 2.

地址域

：2个ASCII字符，表示从站设备的地址。 3.

功能码

：2个ASCII字符，表示操作类型。 4.

数据域

：长度不定，包含具体的操作参数。 5.

LRC校验

：2个ASCII字符，用于错误检测。 6.

终止符

：'\r\n'，表示数据帧的结束。#### 详细说明-

起始符

：':' -

地址域

、

功能码

、

数据域

：与RTU模式类似，但每个字节被转换为两个ASCII字符。 -

LRC校验

：LRC是一个8位值，用于检测传输过程中的错误。 -

终止符

：'\r\n'### 示例同样的读取保持寄存器请求在ASCII模式下的数据帧如下：``` 起始符: ':' 地址域: '01' 功能码: '03' 数据域: 起始地址高字节: '00'起始地址低字节: '01'寄存器数量高字节: '00'寄存器数量低字节: '01' LRC校验: 计算结果 终止符: '\r\n' ```## 结论Modbus作为一种简单而强大的通信协议，广泛应用于工业自动化领域。了解Modbus数据帧的格式对于开发和维护基于Modbus的系统至关重要。无论是RTU模式还是ASCII模式，掌握数据帧的具体结构和校验机制都是确保通信可靠性的关键。希望本文能帮助读者更好地理解Modbus数据帧的格式。

Modbus 数据帧格式

简介Modbus是一种通信协议，最初由Modicon（现在的Schneider Electric）开发并发布于1979年，旨在实现可编程逻辑控制器（PLC）之间的通信。Modbus协议被广泛用于工业自动化领域，尤其是在SCADA系统中。它支持多种传输层，包括串行接口和以太网。本文将详细介绍Modbus数据帧的格式及其各部分的功能。

Modbus 数据帧概述Modbus数据帧的格式根据其使用的传输层有所不同。主要分为两种类型：RTU（Remote Terminal Unit）模式和ASCII模式。这两种模式的主要区别在于数据编码方式和校验方法。

RTU 模式在RTU模式下，数据帧中的每个字节都包含8位二进制数据，并且使用CRC（循环冗余校验）进行错误检测。

ASCII 模式在ASCII模式下，数据帧中的每个字节都被转换成两个ASCII字符，使用LRC（纵向冗余校验）进行错误检测。

RTU 模式数据帧格式

帧结构一个典型的Modbus RTU数据帧由以下几个部分组成：1. **地址域**：1个字节，标识从站设备的地址。 2. **功能码**：1个字节，定义请求的操作类型。 3. **数据域**：长度不定，包含具体的操作参数。 4. **CRC校验**：2个字节，用于错误检测。

详细说明- **地址域**：地址范围通常为0x01到0xFF，表示连接到总线上的各个设备。 - **功能码**：常见的功能码包括读取保持寄存器（0x03）、写单个寄存器（0x06）等。 - **数据域**：具体内容取决于功能码。例如，在读取保持寄存器时，数据域可能包含起始寄存器地址和要读取的寄存器数量。 - **CRC校验**：CRC是通过计算整个数据帧（除了CRC字段本身）生成的一个16位值。接收端会重新计算CRC并与接收到的CRC进行比较，以验证数据的完整性。

示例假设有一个读取保持寄存器的请求，地址为0x01，功能码为0x03，起始地址为0x0001，寄存器数量为0x0001，则数据帧如下所示：``` 地址域: 0x01 功能码: 0x03 数据域: 起始地址高字节: 0x00起始地址低字节: 0x01寄存器数量高字节: 0x00寄存器数量低字节: 0x01 CRC校验: 计算结果 ```

ASCII 模式数据帧格式

帧结构在ASCII模式下，数据帧由以下部分组成：1. **起始符**：':'，表示数据帧的开始。 2. **地址域**：2个ASCII字符，表示从站设备的地址。 3. **功能码**：2个ASCII字符，表示操作类型。 4. **数据域**：长度不定，包含具体的操作参数。 5. **LRC校验**：2个ASCII字符，用于错误检测。 6. **终止符**：'\r\n'，表示数据帧的结束。

详细说明- **起始符**：':' - **地址域**、**功能码**、**数据域**：与RTU模式类似，但每个字节被转换为两个ASCII字符。 - **LRC校验**：LRC是一个8位值，用于检测传输过程中的错误。 - **终止符**：'\r\n'

示例同样的读取保持寄存器请求在ASCII模式下的数据帧如下：``` 起始符: ':' 地址域: '01' 功能码: '03' 数据域: 起始地址高字节: '00'起始地址低字节: '01'寄存器数量高字节: '00'寄存器数量低字节: '01' LRC校验: 计算结果 终止符: '\r\n' ```

结论Modbus作为一种简单而强大的通信协议，广泛应用于工业自动化领域。了解Modbus数据帧的格式对于开发和维护基于Modbus的系统至关重要。无论是RTU模式还是ASCII模式，掌握数据帧的具体结构和校验机制都是确保通信可靠性的关键。希望本文能帮助读者更好地理解Modbus数据帧的格式。