博客摘录「 详解Modbus通信协议---清晰易懂」2026年7月6日

Modbus就是一个总线通信协议,=但是他不依赖于硬件总线。

Modbus是一主多从的通信协议:不能Modbus同步进行通信,主机在同一时间内只能向一个从机发送请求,总线上每次只有一个数据进行传输,即主机发送,从机应答,主机不发送,总线上就没有数据通信。从机不会自己发送消息给主站,只能回复从主机发送的消息请求。

存储的数据类型 可以分为 :布尔量 和 16位寄存器

  • 布尔量比如IO口的电平高低,灯的开关状态等。
  • 16位寄存器比如 传感器的温度数据,存储的密码等。

Modbus协议规定了4个存储区 分别是0 1 3 4区 其中0区和4区是可读可写,1区和3区是只读。

Modbus还给每个区都划分了地址范围主机向从机获取数据时,只需要告诉从机数据的起始地址,还有获取多少字节的数据,从机就可以发送数据给主机

Modbus数据模型 规定了具体的地址范围,每一个从机,都有实际的物理存储,跟modbus的存储区相对应,主机读写从机的存储区,实际上就是对从机设备对应的实际存储空间进行读写。

Modbus协议

使用串口传输时可以选择RTU或ASCII模式,并规定了消息、数据结构、命令和应答方式并需要对数据进行校验。ASCII 模式采用LRC校验,RTU模式采用16 位CRC校验。通过以太网传输时使用TCP,这种模式不使用校验,因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。

如果我们需要发送一个数字10 那么RTU模式下,只需要发送 0x0A 总线上传输数据形式为: 0000 1010;而ASCII码模式则将数据1和0转为’1’和’0’,需要发送0x31(1) 0x30(0)两个字节数据。总线上传输数据形式为: 0011 0001 0011 0000

ModbusASCII有开始字符(和结束字符(CR LF),可以作为一帧数据开始和结束的标志,而ModbusRTU没有这样的标志,需要用时间间隔来判断一帧报文的开始和结束,协议规定的时间为3.5个字符周期,就是说一帧报文开始前,必须有大于3.5个字符周期的空闲时间,一帧报文结束后,也必须要有3.5个字符周期的空闲时间否则就会出现粘包的情况。

注意:针对3.5个字符周期,其实是一个具体时间,但是这个时间跟波特率相关。 在串口通信中,1个字符包括1位起始位、8位数据位(一般情况)、1位校验位(或者没有)、1位停止位(一般情况下),因此1个字符包括11个位,那么3.5个字符就是38.5个位,波特率表示的含义是每秒传输的二进制位的个位,因此如果是9600波特率,3.5个字符周期=/960038.5=0.00401s1000=4.01m原文链接:

Modbus-RTU协议在串行链路上的报文格式如下所示

Modbus功能码:Modbus规定了多个功能,那么为了方便的使用这些功能,我们给每个功能都设定一个功能码,也就是指代码。其中常用的八种

1、主机对从机读数据操作

2、主机对从机写数据操作

Modbus-TCP并不需要从从机地址,而是需要MBAP报文头,并且不需要差错校验,因为TCP本身就具有校验差错的能力。