MODBUS-RTU通訊協(xié)議說明手冊(cè)

1、MODBUS-RTU通訊協(xié)議說明手冊(cè)STM系列超聲波液位儀陜西上太自動(dòng)儀表有限公司（2012）服務(wù) 熱線：029 -8 4211211官網(wǎng) 網(wǎng)站： www.s tyb.c n目錄通訊定義 -2-通訊方式、協(xié)議 -2-協(xié)議簡介 -2-協(xié)議描述 -3-4.1RTU傳輸模式000000000000000000000000000000000-3-4.2MODBUS通訊模型000000000 00000000000000000000-4-.-4.4 數(shù)據(jù)在內(nèi)部寄存器的存儲(chǔ)形式-5-五 舉例說明-6-5.1 主機(jī)讀取從機(jī)液位顯示值數(shù)據(jù)命令為格式。 。 。 。 。 。 。 。 。 -65.2 主機(jī)向從機(jī)寫入

2、數(shù)據(jù)命令格式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -65.3 主機(jī)要求從機(jī)將數(shù)據(jù)保存到 EEPROM中的命令。-6-六循環(huán)冗余（CRC16校驗(yàn)方法 -7-七浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)格式 -87.1 IEEE75斷準(zhǔn)單精度7?點(diǎn)數(shù)簡析-87.2 基于C語言的4個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)-8-通訊定義起始位1bit數(shù)據(jù)位8bit奇偶校驗(yàn)位無（默認(rèn)）N/O/E停止位1bit波特率9600 （默認(rèn)） 600-19200 bps表二通訊方式、協(xié)議儀器與外部設(shè)備通訊方式為 RS485采用MODBUS協(xié)議-RTU模式。 三協(xié)議簡介MODBUS是一個(gè)訪問/應(yīng)答協(xié)議，并提供功能碼規(guī)定的服務(wù)。用于

3、 在通過不同類型的總線或網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備之間的主機(jī) /從機(jī)通訊。主機(jī) 發(fā)送命令訪問從機(jī)，從機(jī)接受命令后做出相應(yīng)處理，并向主機(jī)做出應(yīng) 答。應(yīng)答| |訪問應(yīng)答訪問從機(jī)X從機(jī)Y四協(xié)議描述MODBUS有兩種傳輸模式，RTU或ASCII本儀表采用RTU傳輸模地址功能碼數(shù)據(jù)CRCK 驗(yàn)表4.1 RTU傳輸模式RTU模式串行位起始位12345678檢驗(yàn)停止位表MODBUS-RTU 數(shù)據(jù)幀地址功能碼數(shù)據(jù)CRCK 驗(yàn)1f1 W0-252字節(jié)2 W表 四CRC檢驗(yàn)CRC檢驗(yàn)，是基于循環(huán)冗余檢驗(yàn)算法的錯(cuò)誤檢驗(yàn)域。不管有無數(shù) 據(jù)幀有無奇偶檢驗(yàn)，均執(zhí)行此檢驗(yàn)。CRC包含有兩個(gè)8位字節(jié)組成的 衣蛾16位值。CRC乍為數(shù)據(jù)幀

4、最后的數(shù)據(jù)附件在數(shù)據(jù)幀后，計(jì)算后首 先附加底字節(jié)，然后附加高字節(jié)。CRC值由主機(jī)計(jì)算，從機(jī)接受到數(shù)據(jù)幀后重新計(jì)算，并將計(jì)算結(jié) 果與接收到的CRCfi比較，如果不相等，則為錯(cuò)誤。4.2 MODBUS通訊模型主機(jī)從機(jī)啟動(dòng)訪問（功能碼 數(shù)據(jù)請(qǐng)求）啟動(dòng)響應(yīng)、執(zhí)行操作（操作碼數(shù)據(jù)響應(yīng)）接受響應(yīng)圖二4.3 協(xié)議支持本協(xié)議功能碼，表明了當(dāng)前要執(zhí)行何種功能。表五功能碼類型功能碼（十進(jìn)制）功能碼描述讀取數(shù)據(jù)03讀取菜單數(shù)據(jù)讀取數(shù)據(jù)04讀取變量（液位或其他）數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)10向菜單寄存器寫入數(shù)據(jù)參數(shù)保存12寫入的數(shù)據(jù)保存到EEPROMfr常用變量內(nèi)部寄存器地址描述（以下寄存器地址均為起始地址）儀表類型寄存器（W）寄存

5、器定義超聲波液位計(jì)0液位值2溫度值超聲波明渠流量計(jì)0液位值22瞬時(shí)濡星-4 -串口地址功能碼寄存器地址讀取數(shù)據(jù)長度CRCS驗(yàn)碼（探頭信號(hào)）24每小時(shí)流量26累計(jì)流星28累計(jì)次數(shù)超聲波明渠流量計(jì)（電流信號(hào)）0液位值28瞬時(shí)流星30每小時(shí)流量32東計(jì)流星34累計(jì)次數(shù)表六4.4 數(shù)據(jù)在內(nèi)部寄存器的存儲(chǔ)形式內(nèi)部寄存器所存儲(chǔ)的變量數(shù)據(jù)，是一個(gè)IEEE754標(biāo)準(zhǔn)單精度浮點(diǎn)數(shù)。用四位十六進(jìn)制表示，占有四個(gè)內(nèi)部寄存器地址。如讀回的數(shù)據(jù)為 42 F9 80 00在內(nèi)部存儲(chǔ)形式為:起始地址+3起始地址+2起始地址+1寄存器起始地址42F98000表七五舉例說明5.1 主機(jī)讀取從機(jī)液位顯示值數(shù)據(jù)命令為格式樣例 01

6、 04 00 00 00 02 71 CB-5 -010400 0000 0271 CB表八讀取數(shù)據(jù)長度為兩個(gè)字，一個(gè)字返回兩個(gè)字節(jié) 從機(jī)返回命令為格式樣例 01 04 04 40 A0 00 00 EE 66表九串口地址功能碼返回?cái)?shù)據(jù)長度讀取的數(shù)據(jù)CRCK驗(yàn)碼01040440 A0 00 00EE 665.2 主機(jī)向從機(jī)寫入數(shù)據(jù)命令格式樣例 01 10 00 00 00 02 04 40 A0 00 00 E6 4D表十串口地址功能碼寄存器地址寄存需長度寫入數(shù)據(jù)長度寫入的數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)碼011000 0000 020440 A0 00 00E6 4D5.3 主機(jī)要求從機(jī)將數(shù)據(jù)保存到 EEPR

7、OMfr的命令01 12 00 A0 00 02 04 00 00 00 A1 99 A5這是一條特殊命令，完成后返回01 13 00 00 00 00 00 09 63六 循環(huán)冗余（CRC16校驗(yàn)方法循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC區(qū)為2字節(jié)，含一個(gè)16位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。由發(fā)送設(shè)備計(jì)算CRC©,并把計(jì)算值附在信息中，接收設(shè)備在接收信息時(shí)，-6 -重新計(jì)算CRCfi,并把計(jì)算值與接收的在 CRCS中實(shí)際值進(jìn)行比較，若兩者不相同，則產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤。CRCF始時(shí)先把寄存器的16位全部置成“ 1” ,然后把相鄰2 個(gè) 8 位字節(jié)的數(shù)據(jù)放入當(dāng)前寄存器中，只有每個(gè)字符的8位數(shù)據(jù)用作產(chǎn)生CRC起始位，停止位和奇偶校

8、驗(yàn)位不 加到CRCo產(chǎn)生CRCffi問，每8位數(shù)據(jù)與寄存器中值進(jìn)行異或運(yùn)算，其結(jié)果 向右移一位（向LSB方向），并用“0”填入MSB,檢測LSB若LSB為“1”則與預(yù)置的固定值異或，若 LSB為“0”則不作異或運(yùn)算。重復(fù)上述處過程，直至移位8 次，完成第8 次移位后，下一個(gè)8位數(shù)據(jù)，與該寄存器的當(dāng)前值異或，所有信息處理完后，寄存器中的最終值為CRCfi。產(chǎn)生CRC勺過程：1、把16位CRCJ存器置成FFFFH2、第一個(gè)8位數(shù)據(jù)與CRCJ存器低8位進(jìn)行異或運(yùn)算，把結(jié)果放 入CRCW存器。3、CRC寄存器向右移一位，MSB填零，檢查LSB4、（若LSB為0）:重復(fù)3,再右移一位。（若LSB為1）:

9、CRCf存器與A001 H 進(jìn)行異或運(yùn)算。5、重復(fù)3 和 4 直至完成8 次移位，完成8 位字節(jié)的處理。6、 重復(fù)2 至 5 步， 處理下一個(gè)8 位數(shù)據(jù)， 直至全部字節(jié)處理完畢。7、CRC寄存器的最終值為CRCfi。8、把CRCfi放入信息時(shí)，高8位和低8位應(yīng)分開放置。- 7 -發(fā)送信息中的16位CRCfi時(shí)，先送低8位，后送高8位 七 浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)格式7.1IEEE754B準(zhǔn)單精度浮點(diǎn)數(shù)簡析IEEE754s準(zhǔn)單精度浮點(diǎn)數(shù)由1位符號(hào)位+ 8位階碼+ 23位尾數(shù)組成， 用四位十六進(jìn)制數(shù)表示。如 124.75用十六進(jìn)制表示為42 F9 80 00。計(jì)算方法是：24.75 換算成二進(jìn)制：1111100

10、.11用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示為：1.11110011*2 A6階碼6+127= 133，并用0表示正，1表示負(fù)。因此124.75的二進(jìn)制數(shù)為：0 10000101 11110011000000000000000品 42F98000H 7.2 基于C語言的4個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)/ 共用體/ 浮點(diǎn)數(shù) 4 個(gè)字節(jié)/ 數(shù)值UnionFloat testData_float;Unsigned char testArray4;TData;注：在共用體中，浮點(diǎn)數(shù)和四個(gè)字節(jié)的字符組共用一段存儲(chǔ)空間。詳解：超聲波液位計(jì)液位值為例，讀回?cái)?shù)據(jù)位42 F9 80 00，轉(zhuǎn)換- 8 -浮點(diǎn)數(shù)為124.75。內(nèi)部寄存器存儲(chǔ)形式如下:表d起始地址+3起始地址+2起始地址+1寄存器起始地址0302010042F98000程序：Fola