Modbus功能碼一覽
Modbus網絡是一個(ge) 工業(ye) 通信係統，由帶智能終端的可編程序控製器和計算機通過公用線路或局部專(zhuan) 用線路連接而成。其係統結構既包括硬件、亦包括軟件。它可應用於(yu) 各種數據采集和過程監控。下表1是ModBus的功能碼定義(yi) 。
 
表1 ModBus功能碼列表
 

  Modbus網絡隻是一個(ge) 主機，所有通信都由他發出。網絡可支持247個(ge) 之多的遠程從(cong) 屬控製器，但實際所支持的從(cong) 機數要由所用通信設備決(jue) 定。采用這個(ge) 係 統，各PC可以和中心主機交換信息而不影響各PC執行本身的控製任務。表2是ModBus各功能碼對應的數據類型。

表2 ModBus功能碼與(yu) 數據類型對應表
 

（1）ModBus的傳(chuan) 輸方式
 在ModBus係統中有2種傳(chuan) 輸模式可選擇。這2種傳(chuan) 輸模式與(yu) 從(cong) 機PC通信的能力是同等的。選擇時應視所用ModBus主機而定， 每個(ge) ModBus係統隻能使用一種模式，不允許2種模式混用。一種模式是ASCII（美國信息交換碼），另一種模式是RTU（遠程終端設備）這兩(liang) 種模式的 定義(yi) 見表3
 
表3 ASCII和RTU傳(chuan) 輸模式的特性
 

  ASCII可打印字符便於(yu) 故障檢測，而且對於(yu) 用高級語言（如Fortan）編程的主計算機及主PC很適宜。RTU則適用於(yu) 機器語言編程的計算機和PC主機。
      用RTU模式傳(chuan) 輸的數據是8位二進製字符。如欲轉換為(wei) ASCII模式，則每個(ge) RTU字符首先應分為(wei) 高位和低位兩(liang) 部分，這兩(liang) 部分各含4位，然後轉換成十六進 製等量值。用以構成報文的ASCII字符都是十六進製字符。ASCII模式使用的字符雖是RTU模式的兩(liang) 倍，但ASCII數據的譯瑪和處理更為(wei) 容易一些， 此外，用RTU模式時報文字符必須以連續數據流的形式傳(chuan) 送，用ASCII模式，字符之間可產(chan) 生長達1s的間隔，以適應速度較快的機器。表4給出了以RTU 方式讀取整數據的例子
以RTU方式讀取整數據的例子
 

（2）Modbus的數據校驗方式
CRC-16（循環冗餘(yu) 錯誤校驗）
      CRC-16錯誤校驗程序如下：報文（此處隻涉及數據位，不指起始位、停止位和任選的奇偶校驗位）被看作是一個(ge) 連續的二進製，其最高有效位（MSB）首選 發送。報文先與(yu) X↑16相乘（左移16位），然後看X↑16+X↑15+X↑2+1除，X↑16+X↑15+X↑2+1可以表示為(wei) 二進製數 11000000000000101。整數商位忽略不記，16位餘(yu) 數加入該報文（MSB先發送），成為(wei) 2個(ge) CRC校驗字節。餘(yu) 數中的1全部初始化，以免所 有的零成為(wei) 一條報文被接收。經上述處理而含有CRC字節的報文，若無錯誤，到接收設備後再被同一多項式（X↑16+X↑15+X↑2+1）除，會(hui) 得到一個(ge) 零餘(yu) 數（接收設備核驗這個(ge) CRC字節，並將其與(yu) 被傳(chuan) 送的CRC比較）。全部運算以2為(wei) 模（無進位）。
      習(xi) 慣於(yu) 成串發送數據的設備會(hui) 首選送出字符的最右位（LSB-最低有效位）。而在生成CRC情況下，發送首位應是被除數的最高有效位MSB。由於(yu) 在運算中不 用進位，為(wei) 便於(yu) 操作起見，計算CRC時設MSB在最右位。生成多項式的位序也必須反過來，以保持一致。多項式的MSB略去不記，因其隻對商有影響而不影響 餘(yu) 數。
生成CRC-16校驗字節的步驟如下：
①裝如一個(ge) 16位寄存器，所有數位均為(wei) 1。
②該16位寄存器的高位字節與(yu) 開始8位字節進行“異或”運算。運算結果放入這個(ge) 16位寄存器。
③把這個(ge) 16寄存器向右移一位。
④若向右（標記位）移出的數位是1，則生成多項式1010000000000001和這個(ge) 寄存器進行“異或”運算；若向右移出的數位是0，則返回③。
⑤重複③和④，直至移出8位。
⑥另外8位與(yu) 該十六位寄存器進行“異或”運算。
⑦重複③~⑥，直至該報文所有字節均與(yu) 16位寄存器進行“異或”運算，並移位8次。
⑧這個(ge) 16位寄存器的內(nei) 容即2字節CRC錯誤校驗，被加到報文的最高有效位。
      另外，在某些非ModBus通信協議中也經常使用CRC16作為(wei) 校驗手段，而且產(chan) 生了一些CRC16的變種，他們(men) 是使用CRC16多項式X↑16+ X↑15+X↑2+1，單首次裝入的16位寄存器為(wei) 0000；使用CRC16的反序X↑16+X↑14+X↑1+1，首次裝入寄存器值為(wei) 0000或 FFFFH。
LRC（縱向冗餘(yu) 錯誤校驗）
      LRC錯誤校驗用於(yu) ASCII模式。這個(ge) 錯誤校驗是一個(ge) 8位二進製數，可作為(wei) 2個(ge) ASCII十六進製字節傳(chuan) 送。把十六進製字符轉換成二進製，加上無循環進 位的二進製字符和二進製補碼結果生成LRC錯誤校驗（參見圖）。這個(ge) LRC在接收設備進行核驗，並與(yu) 被傳(chuan) 送的LRC進行比較，冒號（：）、回車符號 （CR）、換行字符（LF）和置入的其他任何非ASCII十六進製字符在運算時忽略不計。
表5 LRC生成範例－－讀取02號從(cong) 機的前8個(ge) 線圈