ModbusRtu3-16号通信协议解释

ModbusRtu通信协议(3,16号命令)1、读取保持寄存器（单个和多个，以字为最小单位）发送命令帧：设备地址功能码地址H地址L数据量H数据量LCRCHCRCLAddr03HHoldStartDataNumCRC高位CRC低位帧长度：8个字节设备地址：1～247功能码：3H数据地址：0～65535具体范围与相关设备有关数量：1～65535具体范围与相关设备有关校验码：CRC16校验返回命令帧：设备地址功能码数据量数据1数据NCRCHCRCLAddr13H返回数据的字节数NData(1～N)CRC高位CRC低位帧长度：5＋N个字节设备地址：1～247功能码：3H数据量：实际的读取数据数量数据：返回数据的意义a＝HoldStartn=DataNum－1VWa（VBa）VWa（VBa+1）…VWa+n（VBa+n）VWa+n（VBa+n+1）Data（1）Data(2)…Data(N-1)Data(N)校验码：CRC16校验命令有误：1)没有任何返回2)返回异议帧设备地址功能码错误信息CRCHCRCLAddr183H一个字节的错误信息CRC高位CRC低位2、设置保持寄存器（多个，以字为最小单位）发送命令帧：设备地址功能码地址H地址L数据量H数据量L数据字节数具体数据CRCHCRCLAddr010HHoldStartDataNumbytN1～bytNCRC高位CRC低位帧长度：9＋bytN个字节设备地址：1～247功能码：10H数据地址：0～65535具体范围与相关设备有关数量：1～122具体范围与相关设备有关字节数：设置的字节个数bytN=DataNum×2数据：具体的字节数据校验码：CRC16校验返回命令帧：设备地址功能码地址H地址L数据量H数据量LCRCHCRCLAddr110HHoldStartDataNumCRC高位CRC低位帧长度：8个字节设备地址：1～247功能码：10H数据地址：0～65535具体范围与相关设备有关数量：1～122具体范围与相关设备有关校验码：CRC16校验命令有误：1）没有任何返回2）返回异议帧地址功能码错误信息CRCHCRCLAddr190H一个字节的错误信息CRC高位CRC低位设置单个寄存器（06H）发送命令帧：设备地址功能码地址H地址L数据H数据LCRCHCRCLAddr006HHoldStartDataCRC高位CRC低位返回命令帧：设备地址功能码地址H地址L数据H数据LCRCHCRCLAddr106HHoldStartDataCRC高位CRC低位CRC-16（循环冗余错误校验）CRC-16错误校验程序如下：报文（此处只涉及数据位，不指起始位、停止位和任选的奇偶校验位）被看作是一个连续的二进制，其最高有效位（MSB）首选发送。报文先与X^16相乘（左移16位），然后看X^16+X^15+X^2+1除，X^16+X^15+X^2+1可以表示为二进制数11000000000000101。整数商位忽略不记，16位余数加入该报文（MSB先发送），成为2个CRC校验字节。余数中的1全部初始化，以免所有的零成为一条报文被接收。经上述处理而含有CRC字节的报文，若无错误，到接收设备后再被同一多项式（X^16+X^15+X^2+1）除，会得到一个零余数（接收设备核验这个CRC字节，并将其与被传送的CRC比较）。全部运算以2为模（无进位）。习惯于成串发送数据的设备会首选送出字符的最右位（LSB-最低有效位）。而在生成CRC情况下，发送首位应是被除数的最高有效位MSB。由于在运算中不用进位，为便于操作起见，计算CRC时设MSB在最右位。生成多项式的位序也必须反过来，以保持一致。多项式的MSB略去不记，因其只对商有影响而不影响余数。生成CRC-16校验字节的步骤如下：①装如一个16位寄存器，所有数位均为1。②该16位寄存器的高位字节与开始8位字节进行“异或”运算。运算结果放入这个16位寄存器。③把这个16寄存器向右移一位。④若向右（标记位）移出的数位是1，则生成多项式1010000000000001和这个寄存器进行“异或”运算；若向右移出的数位是0，则返回③。⑤重复③和④，直至移出8位。⑥另外8位与该十六位寄存器进行“异或”运算。⑦重复③~⑥，直至该报文所有字节均与16位寄存器进行“异或”运算，并移位8次。⑧这个16位寄存器的内容即2字节CRC错误校验，被加到报文的最高有效位。另外，在某些非ModBus通信协议中也经常使用CRC16作为校验手段，而且产生了一些CRC16的变种，他们是使用CRC16多项式X↑16+X↑15+X↑2+1，单首次装入的16位寄存器为0000；使用CRC16的反序X↑16+X↑14+X↑1+1，首次装入寄存器值为0000或FFFFH。LRC（纵向冗余错误校验）LRC错误校验用于ASCII模式。这个错误校验是一个8位二进制数，可作为2个ASCII十六进制字节传送。把十六进制字符转换成二进制，加上无循环进位的二进制字符和二进制补码结果生成LRC错误校验（参见图）。这个LRC在接收设备进行核验，并与被传送的LRC进行比较，冒号（：）、回车符号（CR）、换行字符（LF）和置入的其他任何非ASCII十六进制字符在运算时忽略不计。十六进制二进制地址0200000010功能码0100000001起始地址高位0000000000起始地址低位0000000000单元数量000000000008+0000100000001011变成补码11110101错误校验F5F5接受PC把所有收到的数据字节（包括最后的LRC）加在一起，8位应全部为0（注意：和可能超过8位，应略去最低位）000000100000000100000000000000000000000000001000错误校验11110101和000000003、CRC检测使用RTU模式，消息包括了一基于CRC方法的错误检测域。CRC域检测了整个消息的内容。CRC域是两个字节，包含一16位的二进制值。它由传输设备计算后加入到消息中。接收设备重新计算收到消息的CRC，并与接收到的CRC域中的值比较，如果两值不同，则有误。CRC是先调入一值是全“1”的16位寄存器，然后调用一过程将消息中连续的8位字节各当前寄存器中的值进行处理。仅每个字符中的8Bit数据对CRC有效，起始位和停止位以及奇偶校验位均无效。CRC产生过程中，每个8位字符都单独和寄存器内容相或（OR），结果向最低有效位方向移动，最高有效位以0填充。LSB被提取出来检测，如果LSB为1，寄存器单独和预置的值或一下，如果LSB为0，则不进行。整个过程要重复8次。在最后一位（第8位）完成后，下一个8位字节又单独和寄存器的当前值相或。最终寄存器中的值，是消息中所有的字节都执行之后的CRC值。CRC添加到消息中时，低字节先加入，然后高字节。CRC简单函数如下：unsignedshortCRC16(puchMsg,usDataLen)unsignedchar*puchMsg;/*要进行CRC校验的消息*/unsignedshortusDataLen;/*消息中字节数*/{unsignedcharuchCRCHi=0xFF;/*高CRC字节初始化*/unsignedcharuchCRCLo=0xFF;/*低CRC字节初始化*/unsigneduIndex;/*CRC循环中的索引*/while(usDataLen--)/*传输消息缓冲区*/{uIndex=uchCRCHi^*puchMsgg++;/*计算CRC*/uchCRCHi=uchCRCLo^auchCRCHi[uIndex};uchCRCLo=auchCRCLo[uIndex];}return(uchCRCHi8|uchCRCLo);}/*CRC高位字节值表*/staticunsignedcharauchCRCHi[]={0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40};/*CRC低位字节值表*/staticcharauchCRCLo[]={0x00,0xC0,0xC1,0x01,0xC3,0x03,0x02,0xC2,0xC6,0x06,0x07,0xC7,0x05,0xC5,0xC4,0x04,0xCC,0x0C,0x0D,0xCD,0x0F,0xCF,0xCE,0x0E,0x0A,0xCA,0xCB,0x0B,0xC9,0x09,0x08,0xC8,0xD8,0x18,0x19,0xD9,0x1B,0xDB,0xDA,0x1A,0x1E,0xDE,0xDF,0x1F,0xDD,0x1D,0x1C,0xDC,0x14,0xD4,0xD5,0x15,0xD7,0x17,0x16,0xD6,0xD2,0x12,0x13,0xD3,0x11,0xD1,0xD0,0x10,0xF0,0x30,0x31,0xF1,0x33,0xF3,0xF2,0x32,0x36,0xF6,0xF7,0x37,0xF5,0x35,0x34,0xF4,0x3C,0xFC,0xFD,0x3D,0xF