modbus数据格式类型(Modbus数据格式)

Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。 Modbus通信协议有3中模式，ModbusRTU模块厂家为那|通信的WCTU，支持ModbusRTU/ModbusASCII/ModbusTCP 协议，多路自主定义模拟量采集和开关量/数字量接口。

UINT是无符号整形变量，占用两个字节，折合一个寄存器，占用一个MODBUS地址。REAL是单精度浮点型变量，占四个字节，折合两个寄存器，占用两个MODBUS地址。MODBUS协议中是按照寄存器编址的，每个寄存器占用一个地址，每个寄存器包含两个字节。

简单点说，modbus有四种数据，DI、DO、AI、AO DI: 数字输入，离散输入，一个地址一个数据位，用户只能读取它的状态，不能修改。比如面板上的按键、开关状态，电机的故障状态。DO: 数字输出，线圈输出，一个地址一个数据位，用户可以置位、复位，可以回读状态，比如继电器输出，电机的启停控制信号。AI: 模拟输入，输入寄存器，一个地址16位数据，用户只能读，不能修改，比如一个电压值的读数。AO: 模拟输出，保持寄存器，一个地址16位数据，用户可以写，也可以回读，比如一个控制变频器的电流值。 无论这些东西被叫做什么名字，其内容不外乎这几种，输入的信号用户只能看不能改，输出的信号用户控制，并可以回读。离散的数据只有一位，模拟的数据有16位。

Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行。对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTU是一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，Modbus ASCII是一种人类可读的，冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通信（serial communication）方式。RTU格式后续的命令/数据带有循环冗余校验的校验和，而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信，反之亦然。对于通过TCP/IP（例如以太网）的连接，存在多个Modbus/TCP变种，这种方式不需要校验和计算。对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的，只有封装方式是不同的。Modbus有一个扩展版本Modbus Plus（Modbus+或者MB+），不过此协议是Modicon专有的，和Modbus不同。它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC的高速令牌旋转。它使用1Mbit/s的双绞线，并且每个节点都有转换隔离装置，是一种采用转换/边缘触发而不是电压/水平触发的装置。连接Modbus Plus到计算机需要特别的接口，通常是支持ISA（SA85），PCI或者PMCIA总线的板卡。
Modbus有下列三种通信方式以太网，对应的通信模式是MODBUS TCP。异步串行传输（各种介质如有线RS-232-/422/485/；光纤、无线等），对应的通信模式是MODBUS RTU或MODBUS ASCII。高速令牌传递网络，对应的通信模式是Modbus PLUS。ModBus协议是应用层报文传输协议（OSI模型第7层），它定义了一个与通信层无关的协议数据单元（PDU），即PDU=功能码+数据域。ModBus协议能够应用在不同类型的总线或网络。对应不同的总线或网络，Modbus协议引入一些附加域映射成应用数据单元（ADU），即ADU=附加域+PDU。
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其他设备之间可以通信，已经成为一种工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。这种协议定义了一种控制器能够认识使用的数据结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了控制器请求访问其他设备的过程，如何回应来自其他设备的请求，以及怎样侦测错误记录，它制定了通信数据的格局和内容的公共格式。在进行多机通信的时候，Modbus协议规定每个控制器必须要知道他们的设备地址，识别按照地址发送过来的数据，决定是否要产生动作，产生何种动作，如果要回应，控制器将生成的反馈信息用Modbus协议发出。Modbus协议允许在各种网络体系结构内进行简单通信，每种设备(PLC、人机界面、控制面板、驱动程序、输入输出设备)都能使用Modbus协议来启动远程操作，一些网关允许在几种使用Modbus协议的总线或网络之间的通信。Modbus有两种通信传输方式，一种是ASCII模式，一种是RTU模式。由于ASCII模式的数据字节是7bit数据位，51单片机无法实现，而且应用也相对较少，所以应用较多的RTU模式。一条典型的RTU数据帧如图所示。起始位和结束符：上图代表的是一个数据帧，前后都至少有3.5个字节的时间间隔，起始位和结束符实际上没有任何数据，T1-T2-T3-T4代表的是时间间隔3.5个字节以上的时间，而真正有意义的第一个字节是设备地址。设备地址：在多个传感器通信的时候，数据那么多，我们依靠什么判断这个数据帧是哪个设备的呢？没错，就是依靠这个设备地址字节。每个设备都有一个自己的地址，当设备接收到一帧数据后，程序首先对设备地址字节进行判断比较，如果与自己的地址不同，则对这帧数据直接不予理会，如果与自己的地址相同，就要对这帧数据进行解析，按照之后的功能码执行相应的功能。如果地址是0x00，则认为是一个广播命令，就是所有的从机设备都要执行的指令。功能代码：在第二个字节功能代码字节中，Modbus规定了部分功能代码，此外也保留了一部分功能代码作为备用或者用户自定义。

回答第一个问题： ASCII协议的起始和结束有固定字符表示，比如收到"："就认为报文开始，收到回车就认为报文结束。其报文均为ASCII码可见字符，因此较16进制字节使用效率较低。RTU协议使用数据传输的间隔表示数据的起始和结束，报文前有大于3.5个字节的空闲那么认为报文开始，报文后有3.5以上个字节的间隔就认为报文结束。第二个问题： 一个字节8位的长度指的是数据存储占用的寄存器空间，而问题中提到的传输格式中单个字节加起始位、校验位、停止位后长度大于8，这个和一个字节8个位没有冲突。串行通信为了确保数据传输的准确性、完整性，在每发送一个字节有效数据的时候前后加上了起始位、校验位、停止位。也就是说为了有效准确的传输一个8位数据，在通信链路中实际传输了11个位