MODBUS通讯协议详解(基于485)

参考：灵育科技Modbus课程总结
作者：Naunyang
时间：2020-11-23 13:51:58
网址：https://blog.csdn.net/Naunyang/article/details/108740456?spm=1001.2014.3001.5502

参考：MODBUS用于单片机通讯
作者：hillchina
发布时间：2017-02-22 08:25:11
网址：https://www.bilibili.com/video/BV1Bx411y7N5

参考：Modbus协议解析（Modbus-RTU、Modbus-TCP、Modbus-PLUS）
作者：panda@Code 发布时间：2019-07-01 23:44:03
网址：https://blog.csdn.net/panda5_csdn/article/details/94332166?spm=1001.2014.3001.5502

完整视频及资料下载链接: https://pan.baidu.com/s/1AZQKnipbGF63UW2a5TdFZA
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什么是Modbus
通讯的硬件层协议机制，主从模式的建立
硬件层半双工通讯方式的实现
基于485通讯（硬件层协议）的MODBUS协议（软件层协议），确定主机寻地址帧格式
- RTU(2进制方式)的机制及数据传输实现方式
- ASC(字符方式)的机制及数据传输实现方式
MODBUS从设备回应数据包格式
MODBUS从机协议实现
STM32编程实现一个MODBUS从机协议
- MODBUS通讯的硬件层及底层通讯准备

什么是Modbus

顾名思义,他是一个bus，即总线协议，如果你接触到这种协议，相信你所处的行业很可能是工业方面或者你的产品用于工业。
在这里插入图片描述

Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司（现在的施耐德电气 Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。

通讯的硬件层协议机制，主从模式的建立

协议分类：硬件层协议、软件层协议

硬件层：RS232、RS485 、CAN等。主要解决硬件传输问题，解决如何传输0与1的问题（物理上以什么样的电平、多少伏电压传输，仪表可以测到这个电压，还有以双绞线还是什么线传输）。交通道路

软件层协议：传输的目的，为什么要传，传数据要干啥。Modbus、TCP/IP……交通规则

在这里插入图片描述

单工模式：只能从一方发送数据到另一方，而不能反过来发。
半双工模式：可以A发送给B，也可以B发送给A，但是不能同时发。
主从模式：
（1）在这样一个系统中，只能有一个主机，其他的都是从机。
（2）系统中的从机都不能主动发信息给主机。

硬件层半双工通讯方式的实现

主从模式：
（3）系统上电之后，默认状态，主机，从机都是在监听状态；
（4）主机与从机之间的通信，只能由主机发起；

主机要建立起一次通信，要满足以下要求：
（1）主机要将自己置为发送状态；
（2）主机要按照预先约定好的格式（比如MODBUS协议格式）发送寻址数据帧，发完之后立刻把自己转回接收状态；
（3）寻址完成之后，目标从机要返回给我消息，才能算这次通信成功；

基于485通讯（硬件层协议）的MODBUS协议（软件层协议），确定主机寻地址帧格式

1、MODBUS是主从模式：
整个系统只能有一个主机，每个从机都有唯一的地址（0-247），0号地址是广播地址，发送给所有的从机。0号地址寻址，所有从机不回应（相互会冲突嘛）；

2、MODBUS主机寻址帧格式：

（1）RTU方式：也叫16进制方式，或者2进制方式
比如：0x03: 0000 0011
（2）ASC方式：字符方式（方便调试）
比如：0x03–> 转换成字符’0’与字符’3’再发送出去；那么就会发
字符’0’（ASCII码是0x30）的2进制0011 0000 + 字符’3’（ASCII码0x33）的2进制 0011 0011，最终发送的就是：0011 0000 0011 0011

ASC方式最大的优势就是方便调试（可打印），整个线路上传输的都是ASCII码，都是可打印字符，可以清楚的知道这个线路上传输的是什么，因为ASCII码中可打印字符是32-126，其他显示乱码。