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文檔簡介
1、MODBUS訊協(xié)議及編程【一】一、Modbus協(xié)議簡介?Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議,控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它,不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò),進行集中監(jiān)控。?此協(xié)議定義了一個控制器能認(rèn)識使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設(shè)備的過程,如果回應(yīng)來自其它設(shè)備的請求,以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格當(dāng)在一Modbus網(wǎng)絡(luò)上通信時,此協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設(shè)備地址,識別按地址發(fā)來的消息,決定要產(chǎn)生何種行動
2、。如果需要回應(yīng),控制器將生成反饋信息并用Modbus協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上,包含了Modbus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。1、在Modbus網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸標(biāo)準(zhǔn)的Modbus口是使用一RS-232O容串行接口,它定義了連接口的針腳、電纜、信號位、傳輸波特率、奇偶校驗。控制器能直接或經(jīng)由Modenffl網(wǎng)。?控制器通信使用主從技術(shù),即僅一設(shè)備(主設(shè)備)能初始化傳輸(查詢)。其它設(shè)備(從設(shè)備)根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)反應(yīng)。典型的主設(shè)備:主機和可編程儀表。典型的從設(shè)備:可編程控制器。?主設(shè)備可單獨和從設(shè)備通信,也能
3、以廣播方式和所有從設(shè)備通信。如果單獨通信,從設(shè)備返回一消息作為回應(yīng),如果是以廣播方式查詢的,則不作任何回應(yīng)。Modbus協(xié)議建立了主設(shè)備查詢的格式:設(shè)備(或廣播)地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)、一錯誤檢測域。?從設(shè)備回應(yīng)消息也由Modbus協(xié)議構(gòu)成,包括確認(rèn)要行動的域、任何要返回的數(shù)據(jù)、和一錯誤檢測域。如果在消息接收過程中發(fā)生一錯誤,或從設(shè)備不能執(zhí)行其命令,從設(shè)備將建立一錯誤消息并把它作為回應(yīng)發(fā)送出去。2、在其它類型網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸在其它網(wǎng)絡(luò)上,控制器使用對等技術(shù)通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。這樣在單獨的通信過程中,控制器既可作為主設(shè)備也可作為從設(shè)備。提供的多個內(nèi)部通道可允許同時發(fā)生
4、的傳輸進程。在消息位,Modbus協(xié)議仍提供了主一從原則,盡管網(wǎng)絡(luò)通信方法是“對等”。如果一控制器發(fā)送一消息,它只是作為主設(shè)備,并期望從從設(shè)備得到回應(yīng)同樣,當(dāng)控制器接收到一消息,它將建立一從設(shè)備回應(yīng)格式并返回給發(fā)送的控制器。3、查詢一回應(yīng)周期圖1主一從查詢一回應(yīng)周期表(1)查詢查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能。數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行功能的任何附加信息。例如功能代碼03是要求從設(shè)備讀保持寄存器并返回它們的內(nèi)容。數(shù)據(jù)段必須包含要告之從設(shè)備的信息:從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù)量。錯誤檢測域為從設(shè)備提供了一種驗證消息內(nèi)容是否正確的方法。(2)回應(yīng)如果從設(shè)備產(chǎn)生一正常的回應(yīng),在
5、回應(yīng)消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應(yīng)。數(shù)據(jù)段包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù):象寄存器值或狀態(tài)。如果有錯誤發(fā)生,功能代碼將被修改以用于指出回應(yīng)消息是錯誤的,同時數(shù)據(jù)段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤檢測域允許主設(shè)備確認(rèn)消息內(nèi)容是否可用。二、兩種傳輸方式控制器能設(shè)置為兩種傳輸模式(ASCII或RTU中的任何一種在標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò)通信。用戶選擇想要的模式,包括串口通信參數(shù)(波特率、校驗方式等),在配置每個控制器的時候,在一個Modbus網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。ASCII模式:地址功能代碼數(shù)據(jù)數(shù)量數(shù)據(jù)1.數(shù)據(jù)nLRC高字節(jié)LRC低字節(jié)回車換行RTU奠式地址功能數(shù)
6、據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)nCRC低CRCM代碼數(shù)量子下字節(jié)所選的ASCII或RTUPJ式僅適用于標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò),它定義了在這些網(wǎng)絡(luò)上連續(xù)傳輸?shù)南⒍蔚拿恳晃?,以及決定怎樣將信息打包成消息域和如何解碼。在其它網(wǎng)絡(luò)上(象MA濟口ModbusPlus)Modbus消息被轉(zhuǎn)成與串行傳輸無關(guān)的幀。1、ASCII模式當(dāng)控制器設(shè)為在Modbus網(wǎng)絡(luò)上以ASCII(美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼)模式通信,在消息中的每個8Bit字節(jié)都作為兩個ASCII字符發(fā)送。這種方式的主要優(yōu)點是字符發(fā)送的時間間隔可達到1秒而不產(chǎn)生錯誤。代碼系統(tǒng)十六進制,ASCII字符0.9,A.F消息中的每個ASCII字符都是一個十六進制字符組成每個字
7、節(jié)的位1個起始位7個數(shù)據(jù)位,最小的有效位先發(fā)送1個奇偶校驗位,無校驗則無1個停止位(有校驗時),2個Bit(無校驗時)錯誤檢測域LRC縱向冗長檢測)2、RTUf式當(dāng)控制器設(shè)為在Modbus網(wǎng)絡(luò)上以RTU(遠程終端單元)模式通信,在消息中的每個8Bit字節(jié)包含兩個4Bit的十六進制字符。這種方式的主要優(yōu)點是:在同樣的波特率下,可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。代碼系統(tǒng)8位二進制,十六進制數(shù)09,A.F消息中的每個8位域都是一個兩個十六進制字符組成每個字節(jié)的位1個起始位8個數(shù)據(jù)位,最小的有效位先發(fā)送1個奇偶校驗位,無校驗則無1個停止位(有校驗時),2個Bit(無校驗時)錯誤檢測域CRC(1環(huán)冗長檢
8、測)三、Modbus消息幀兩種傳輸模式中(ASCII或RTU,傳輸設(shè)備以將Modbus消息轉(zhuǎn)為有起點和終點的幀,這就允許接收的設(shè)備在消息起始處開始工作,讀地址分配信息,判斷哪一個設(shè)備被選中(廣播方式則傳給所有設(shè)備),判知何時信息已完成。部分的消息也能偵測到并且錯誤能設(shè)置為返回結(jié)果。1、ASCII幀使用ASCII模式,消息以冒號(:)字符(ASCII碼3AH)開始,以回車換行符結(jié)束(ASCII碼0DH,0AH)。?其它域可以使用的傳輸字符是十六進制的0.9,A.F。網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備不斷偵測“:”字符,當(dāng)有一個冒號接收到時,每個設(shè)備都解碼下個域(地址域)來判斷是否發(fā)給自己的。?消息中字符間發(fā)送的時間間
9、隔最長不能超過1秒,否則接收的設(shè)備將認(rèn)為傳輸錯誤。一個典型消息幀如下所示:起始位設(shè)備地址功能代碼數(shù)據(jù)LRCS驗結(jié)束符1個字符2個字符2個字符n個字符2個字符2個字符圖2ASCII消息幀2、RTUM使用RTU模式,消息發(fā)送至少要以個字符時間的停頓間隔開始。在網(wǎng)絡(luò)波特率下多樣的字符時間,這是最容易實現(xiàn)的(如下圖的T1-T2-T3-T4所示)。傳輸?shù)牡谝粋€域是設(shè)備地址??梢允褂玫膫鬏斪址鞘M制的0.9,A.F。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷偵測網(wǎng)絡(luò)總線,包括停頓間隔時間內(nèi)。當(dāng)?shù)谝粋€域(地址域)接收到,每個設(shè)備都進行解碼以判斷是否發(fā)往自己的。在最后一個傳輸字符之后,一個至少個字符時間的停頓標(biāo)定了消息的結(jié)束。一個新的
10、消息可在此停頓后開始。?整個消息幀必須作為一連續(xù)的流轉(zhuǎn)輸。如果在幀完成之前有超過個字符時問的停頓時間,接收設(shè)備將刷新不完整的消息并假定下一字節(jié)是一個新消息的地址域。同樣地,如果一個新消息在小于個字符時間內(nèi)接著前個消息開始,接收的設(shè)備將認(rèn)為它是前一消息的延續(xù)。這將導(dǎo)致一個錯誤,因為在最后的CRCM的值不可能是正確的。一典型的消息幀如下所示:起始位設(shè)備地址功能代碼數(shù)據(jù)CRO驗結(jié)束符T1-T2-T3-T48Bit8Bitn個8Bit16BitT1-T2-T3-T4圖3RTU消息幀3、地址域消息幀的地址域包含兩個字符(ASCII)或8Bit(RTU??赡艿膹脑O(shè)備地址是0.247(十進制)。單個設(shè)備的地
11、址范圍是1247。主設(shè)備通過將要聯(lián)絡(luò)的從設(shè)備的地址放入消息中的地址域來選通從設(shè)備。當(dāng)從設(shè)備發(fā)送回應(yīng)消息時,它把自己的地址放入回應(yīng)的地址域中,以便主設(shè)備知道是哪一個設(shè)備作出回應(yīng)。?地址0是用作廣播地址,以使所有的從設(shè)備都能認(rèn)識。當(dāng)Modbus協(xié)議用于更高水準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò),廣播可能不允許或以其它方式代替。4、如何處理功能域消息幀中的功能代碼域包含了兩個字符(ASCII)或8Bits(RTU??赡艿拇a范圍是十進制的1255o當(dāng)然,有些代碼是適用于所有控制器,有此是應(yīng)用于某種控制器,還有些保留以備后用。?當(dāng)消息從主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備時,功能代碼域?qū)⒏嬷畯脑O(shè)備需要執(zhí)行哪些行為。例如去讀取輸入的開關(guān)狀態(tài),讀一組寄
12、存器的數(shù)據(jù)內(nèi)容,讀從設(shè)備的診斷狀態(tài),允許調(diào)入、記錄、校驗在從設(shè)備中的程序等。?當(dāng)從設(shè)備回應(yīng)時,它使用功能代碼域來指示是正常回應(yīng)(無誤)還是有某種錯誤發(fā)生(稱作異議回應(yīng))。對正?;貞?yīng),從設(shè)備僅回應(yīng)相應(yīng)的功能代碼。對異議回應(yīng),從設(shè)備返回一等同于正常代碼的代碼,但最重要的位置為邏輯1。例如:一從主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備的消息要求讀一組保持寄存器,將產(chǎn)生如下功能代碼:00000011(十六進制03H)對正?;貞?yīng),從設(shè)備僅回應(yīng)同樣的功能代碼。對異議回應(yīng),它返回:10000011(十六進制83H)除功能代碼因異議錯誤作了修改外,從設(shè)備將一獨特的代碼放到回應(yīng)消息的數(shù)據(jù)域中,這能告訴主設(shè)備發(fā)生了什么錯誤。主設(shè)備應(yīng)用程
13、序得到異議的回應(yīng)后,典型的處理過程是重發(fā)消息,或者診斷發(fā)給從設(shè)備的消息并報告給操作員。5、數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)域是由兩個十六進制數(shù)集合構(gòu)成的,范圍00.FF。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸模式,這可以是由一對ASCII字符組成或由一RTU?符組成。從主設(shè)備發(fā)給從設(shè)備消息的數(shù)據(jù)域包含附加的信息:從設(shè)備必須用于進行執(zhí)行由功能代碼所定義的所為。這包括了象不連續(xù)的寄存器地址,要處理項的數(shù)目,域中實際數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。例如,如果主設(shè)備需要從設(shè)備讀取一組保持寄存器(功能代碼03),數(shù)據(jù)域指定了起始寄存器以及要讀的寄存器數(shù)量。如果主設(shè)備寫一組從設(shè)備的寄存器(功能代碼10十六進制),數(shù)據(jù)域則指明了要寫的起始寄存器以及要寫的寄存器數(shù)量,數(shù)據(jù)域的
14、數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù),要寫入寄存器的數(shù)據(jù)。如果沒有錯誤發(fā)生,從從設(shè)備返回的數(shù)據(jù)域包含請求的數(shù)據(jù)。如果有錯誤發(fā)生,此域包含一異議代碼,主設(shè)備應(yīng)用程序可以用來判斷采取下一步行動。在某種消息中數(shù)據(jù)域可以是不存在的(0長度)。例如,主設(shè)備要求從設(shè)備回應(yīng)通信事件記錄(功能代碼0B十六進制),從設(shè)備不需任何附加的信息。6、錯誤檢測域標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò)有兩種錯誤檢測方法。錯誤檢測域的內(nèi)容視所選的檢測方法而定。ASCII當(dāng)選用ASCII模式作字符幀,錯誤檢測域包含兩個ASCII字符。這是使用LRC(縱向冗長檢測)方法對消息內(nèi)容計算得出的,不包括開始的冒號符及回車換行符。LRG?符附加在回車換行符前面。RTU當(dāng)選用R
15、TU真式作字符幀,錯誤檢測域包含一16Bits值(用兩個8位的字符來實現(xiàn))。錯誤檢測域的內(nèi)容是通過對消息內(nèi)容進行循環(huán)冗長檢測方法得出的。CRCM附加在消息的最后,添加時先是低字節(jié)然后是高字節(jié)。故CRC勺高位字節(jié)是發(fā)送消息的最后一個字節(jié)。7、字符的連續(xù)傳輸當(dāng)消息在標(biāo)準(zhǔn)的Modbus系列網(wǎng)絡(luò)傳輸時,每個字符或字節(jié)以如下方式發(fā)送(從左到右):最低有效位最高有效位使用ASCII字符幀時,位的序列是:有奇偶校驗啟始位奇偶停止無奇偶校驗啟始位停止停止圖4.位順序(ASCII)使用RTU?符幀時,位的序列是:有奇偶校驗啟始位奇偶位停止位無奇偶校驗啟始位停止停止四、錯誤檢測方法圖4.位順序(RTU標(biāo)準(zhǔn)的Mod
16、bus串行網(wǎng)絡(luò)采用兩種錯誤檢測方法。奇偶校驗對每個字符都可用,幀檢測(LRCCRC應(yīng)用于整個消息。它們都是在消息發(fā)送前由主設(shè)備產(chǎn)生的,從設(shè)備在接收過程中檢測每個字符和整個消息幀。用戶要給主設(shè)備配置一預(yù)先定義的超時時間問隔,這個時間間隔要足夠長,以使任何從設(shè)備都能作為正常反應(yīng)。如果從設(shè)備測到一傳輸錯誤,消息將不會接收,也不會向主設(shè)備作出回應(yīng)。這樣超時事件將觸發(fā)主設(shè)備來處理錯誤。發(fā)往不存在的從設(shè)備的地址也會產(chǎn)生超時。1、奇偶校驗用戶可以配置控制器是奇或偶校驗,或無校驗。這將決定了每個字符中的奇偶校驗位是如何設(shè)置的。如果指定了奇或偶校驗,“1”的位數(shù)將算到每個字符的位數(shù)中(ASCII模式7個數(shù)據(jù)位,
17、RTlfr8個數(shù)據(jù)位)。例如RTU?符幀中包含以下8個數(shù)據(jù)位:11000101整個“1”的數(shù)目是4個。如果便用了偶校驗,幀的奇偶校驗位將是0,便得整個“1”的個數(shù)仍是4個。如果便用了奇校驗,幀的奇偶校驗位將是1,便得整個“1”的個數(shù)是5個。如果沒有指定奇偶校驗位,傳輸時就沒有校驗位,也不進行校驗檢測。代替一附加的停止位填充至要傳輸?shù)淖址麕小?2、LRCft測?使用ASCII模式,消息包括了一基于LRC方法的錯誤檢測域。LRCM檢測了消息域中除開始的冒號及結(jié)束的回車換行號外的內(nèi)容。LRCM是一個包含一個8位二進制值的字節(jié)。LRC值由傳輸設(shè)備來計算并放到消息幀中,接收設(shè)備在接收消息的過程中計算L
18、RC,并將它和接收到消息中LRC域中的值比較,如果兩值不等,說明有錯誤。LRC方法是將消息中的8Bit的字節(jié)連續(xù)累加,丟棄了進位。LRC單函數(shù)如下:staticunsignedcharLRC(auchMsg,usDataLen)unsignedchar*auchMsg;/*要進行計算的消息*/unsignedshortusDataLen;/*LRC要處理的字節(jié)的數(shù)量*/unsignedcharuchLRC=0;/*LRC字節(jié)初始化*/while(usDataLen-)/*傳送消息*/uchLRC+=*auchMsg+;/*累加*/return(unsignedchar)(-(char_uchL
19、RC);3、CRO測使用RTU真式,消息包括了一基于CRCf法的錯誤檢測域。CRCM檢測了整個消息的內(nèi)容。CRCM是兩個字節(jié),包含一16位的二進制值。它由傳輸設(shè)備計算后加入到消息中。接收設(shè)備重新計算收到消息的CRC并與接收到的CRCM中的值比較,如果兩值不同,則有誤。CRB先調(diào)入一值是全“1”的16位寄存器,然后調(diào)用一過程將消息中連續(xù)的8位字節(jié)各當(dāng)前寄存器中的值進行處理。僅每個字符中的8Bit數(shù)據(jù)對CRC有效,起始位和停止位以及奇偶校驗位均無效。CRC產(chǎn)生過程中,每個8位字符都單獨和寄存器內(nèi)容相或(OR,結(jié)果向最低有效位方向移動,最高有效位以0填充。LSB被提取出來檢測,如果LSB為1,寄存器
20、單獨和預(yù)置的值或一下,如果LSB為0,則不進行。整個過程要重復(fù)8次。在最后一位(第8位)完成后,下一個8位字節(jié)又單獨和寄存器的當(dāng)前值相或。最終寄存器中的值,是消息中所有的字節(jié)都執(zhí)行之后的CRCS。CRCS加到消息中時,低字節(jié)先加入,然后高字節(jié)。MODBUS訊協(xié)議及編程【二】ModBus訊協(xié)議分為RTUB議和ASCII協(xié)議,我公司的多種儀表都采用ModBusRTU!訊協(xié)議,如:CH200用能電力監(jiān)測儀、CH2000Ml力參數(shù)采集模塊、巡檢表、數(shù)顯表、光柱數(shù)顯表等。下面就ModBusRTl議簡要介紹如下:一、通訊協(xié)議(一)、通訊傳送方式:通訊傳送分為獨立的信息頭,和發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)。以下的通訊傳送方
21、式定義也與MODBUSRTU訊規(guī)約相兼容:初始結(jié)構(gòu)=4字節(jié)的時間地址碼=1字節(jié)功能碼=1字節(jié)數(shù)據(jù)區(qū)=N字節(jié)錯誤校檢=16位CRM結(jié)束結(jié)構(gòu)=4字節(jié)的時間地址碼:地址碼為通訊傳送的第一個字節(jié)。這個字節(jié)表明由用戶設(shè)定地址碼的從機將接收由主機發(fā)送來的信息。并且每個從機都有具有唯一的地址碼,并且響應(yīng)回送均以各自的地址碼開始。主機發(fā)送的地址碼表明將發(fā)送到的從機地址,而從機發(fā)送的地址碼表明回送的從機地址。功能碼:通訊傳送的第二個字節(jié)。ModBusa訊規(guī)約定義功能號為1到127。本儀表只利用其中的一部分功能碼。作為主機請求發(fā)送,通過功能碼告訴從機執(zhí)行什么動作。作為從機響應(yīng),從機發(fā)送的功能碼與從主機發(fā)送來的功能
22、碼一樣,并表明從機已響應(yīng)主機進行操作。如果從機發(fā)送的功能碼的最高位為1(比如功能碼大與此同時127),則表明從機沒有響應(yīng)操作或發(fā)送出錯。數(shù)據(jù)區(qū):數(shù)據(jù)區(qū)是根據(jù)不同的功能碼而不同。數(shù)據(jù)區(qū)可以是實際數(shù)值、設(shè)置點、主機發(fā)送給從機或從機發(fā)送給主機的地址。CRC5:二字節(jié)的錯誤檢測碼。(二)、通訊規(guī)約:當(dāng)通訊命令發(fā)送至儀器時,符合相應(yīng)地址碼的設(shè)備接通訊命令,并除去地址碼,讀取信息,如果沒有出錯,則執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù);然后把執(zhí)行結(jié)果返送給發(fā)送者。返送的信息中包括地址碼、執(zhí)行動作的功能碼、執(zhí)行動作后結(jié)果的數(shù)據(jù)以及錯誤校驗碼。如果出錯就不發(fā)送任何信息。1 .信息幀結(jié)構(gòu)地址碼功能碼數(shù)據(jù)區(qū)錯誤校驗碼8位8位NX8位16
23、位地址碼:地址碼是信息幀的第一字節(jié)(8位),從0到255。這個字節(jié)表明由用戶設(shè)置地址的從機將接收由主機發(fā)送來的信息。每個從機都必須有唯一的地址碼,并且只有符合地址碼的從機才能響應(yīng)回送。當(dāng)從機回送信息時,相當(dāng)?shù)牡刂反a表明該信息來自于何處。功能碼:主機發(fā)送的功能碼告訴從機執(zhí)行什么任務(wù)。表1-1列出的功能碼都有具體的含義及操作。代碼含義操作03讀取數(shù)據(jù)讀取當(dāng)前寄存器內(nèi)一個或多個二進制值06重置單一寄存把設(shè)置的二進制值寫入單一器寄存器數(shù)據(jù)區(qū):數(shù)據(jù)區(qū)包含需要從機執(zhí)行什么動作或由從機采集的返送信息。這些信息可以是數(shù)值、參考地址等等。例如,功能碼告訴從機讀取寄存器的值,則數(shù)據(jù)區(qū)必需包含要讀取寄存器的起始地址
24、及讀取長度。對于不同的從機,地址和數(shù)據(jù)信息都不相同。錯誤校驗碼:主機或從機可用校驗碼進行判別接收信息是否出錯。有時,由于電子噪聲或其它一些干擾,信息在傳輸過程中會發(fā)生細微的變化,錯誤校驗碼保證了主機或從機對在傳送過程中出錯的信息不起作用。這樣增加了系統(tǒng)的安全和效率。錯誤校驗采用CRC-16校驗方法。注:信息幀的格式都基本相同:地址碼、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)和錯誤校驗碼。2 .錯誤校驗冗余循環(huán)碼(CRC包含2個字節(jié),即16位二進制。CRCS由發(fā)送設(shè)備計算,放置于發(fā)送信息的尾部。接收信息的設(shè)備再重新計算接收到信息的CRC碼,比較計算得到的CRM是否與接收到的相符,如果兩者不相符,則表明出錯。CRM的計算方
25、法是,先預(yù)置16位寄存器全為1。再逐步把每8位數(shù)據(jù)信息進行處理。在進行CRC3計算時只用8位數(shù)據(jù)位,起始位及停止位,如有奇偶校驗位的話也包括奇偶校驗位,都不參與CRCB計算。在計算CRM時,8位數(shù)據(jù)與寄存器的數(shù)據(jù)相異或,得到的結(jié)果向低位移一字節(jié),用0填補最高位。再檢查最低位,如果最低位為1,把寄存器的內(nèi)容與預(yù)置數(shù)相異或,如果最低位為0,不進行異或運算。這個過程一直重復(fù)8次。第8次移位后,下一個8位再與現(xiàn)在寄存器的內(nèi)容相相異或,這個過程與以上一樣重復(fù)8次。當(dāng)所有的數(shù)據(jù)信息處理完后,最后寄存器的內(nèi)容即為CRCB值。CRCB中的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收時低字節(jié)在前。計算CRCB的步驟為:預(yù)置16位寄存器為十六
26、進制FFFF(即全為1)。稱此寄存器為CRCJ存器;把第一個8位數(shù)據(jù)與16位CRCJ存器的低位相異或,把結(jié)果放于CRCJ存器;把寄存器的內(nèi)容右移一位(朝低位),用0填補最高位,檢查最低位;如果最低位為0:重復(fù)第3步(再次移位);如果最低位為1:CRCJ存器與多項式A001(1010000000000001)進行異或;重復(fù)步驟3和4,直到右移8次,這樣整個8位數(shù)據(jù)全部進行了處理;重復(fù)步驟2到步驟5,進行下一個8位數(shù)據(jù)的處理;最后得到的CRCJ存器即為CRCS5o3 .功能碼03,讀取點和返回值:儀表采用ModbusRTU!訊規(guī)約,利用通訊命令,可以進行讀取點(“保持寄存器”)或返回值(“輸入寄存
27、器”)的操作。保持和輸入寄存器都是16位(2字節(jié))值,并且高位在前。這樣用于儀表的讀取點和返回值都是2字節(jié)。一次最多可讀取寄存器數(shù)是60。由于一些可編程控制器不用功能碼03,所以功能碼03被用作讀取點和返回值。從機響應(yīng)的命令格式是從機地址、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)及CRCB。數(shù)據(jù)區(qū)中的寄存器數(shù)據(jù)都是每兩個字節(jié)高字節(jié)在前。4功能碼06,單點保存主機利用這條命令把單點數(shù)據(jù)保存到儀表的存儲器。從機也用這個功能碼向主機返送信息。二、編程舉例下面是一個用VC編寫的ModBusRTU!訊的例子(一)、通訊口設(shè)置DCBdcb;hCom=CreateFile(COM1,GENERIC_READ|GENERIC_WRIT
28、E,0,NULL,OPEN_EXISTING,0,NULL);if(hCom=INVALID_HANDLE_VALUE)MessageBox(createfileerror,error);BOOLerror=SetupComm(hCom,1024,1024);if(!error)MessageBox(setupcommerror);error=GetCommState(hCom,&dcb);if(!error)MessageBox(getcommstate,error);=2400;=8;=EVENPARITY;/NOPARITY;=ONESTOPBIT;error=SetCommState(
29、hCom,&dcb);(二)、CRO驗碼計算UINTcrcvoidcalccrc(BYTEcrcbuf)BYTEi;crc=crc人crcbuf;for(i=0;i1;crc=crc&0x7fff;if(TT=1)crc=crcA0xa001;crc=crc&0xffff;(三)、數(shù)據(jù)發(fā)送zxaddr=11;/讀取地址為11的巡檢表數(shù)據(jù)zxnum=10;/讀取十個通道的數(shù)據(jù)writebuf20=zxaddr;writebuf21=3;writebuf22=0;writebuf23=0;writebuf24=0;writebuf25=zxnum;crc=0xffff;calccrc(writeb
30、uf20);calccrc(writebuf21);calccrc(writebuf22);calccrc(writebuf23);calccrc(writebuf24);calccrc(writebuf25);writebuf26=crc&0xff;writebuf27=crc/0x100;WriteFile(hCom,writebuf2,8,&comnum,NULL);(四)、數(shù)據(jù)讀取ReadFile(hCom,whtebuf,5+zxnum*2,&comnum,NULL);/讀取zxnum個通道數(shù)據(jù)可增加錯誤處理程序,如地址碼錯誤、CRCH昔誤判斷、通訊故障處理等。CRCJ單函數(shù)如下:u
31、nsignedshortCRC16(puchMsg,usDataLen)unsignedchar*puchMsg;/*要進行CRCK驗的消息*/unsignedshortusDataLen;/*消息中字節(jié)數(shù)*/unsignedcharuchCRCHi=0xFF;/*高CRC1r節(jié)初始化*/unsignedcharuchCRCLo=0xFF;/*低CRC字節(jié)初始化*/unsigneduIndex;/*CRC循環(huán)中的索引*/while(usDataLen-)/*傳輸消息緩沖區(qū)*/ulndex=uchCRCHiA*puchMsgg+;/*計算CRC*/uchCRCHi=uchCRCLoaauchCR
32、CHiuIndex;uchCRCLo=auchCRCLouIndex;return(uchCRCHi8|uchCRCLo);/*CRC高位字節(jié)值表*/staticunsignedcharauchCRCHi=0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x
33、40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x
34、40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x
35、40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x
36、40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x01,0xC0,0x80,0x41,0x00,0xC1,0x81,0x40;/*CRC低位字節(jié)值表*/staticcharauchCRCLo=0x00,0xC0,0xC1,0x01,0xC3,0x03,0x02,0xC2,0xC6,0x06,0x07,0xC7,0x05,0xC5,0xC4,0x04,0xCC
37、,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,0xFF,0x3F,
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