我是Modbus RTU協(xié)議，我來自Modbus大家庭。早在1971年，Modicon公司首次推出了Modbus協(xié)議，我和我大哥——Modbus ASCII 都誕生在這里。后來施耐德電氣（Schneider Electric）收購了Modicon公司，并在1997年推出了Modbus TCP協(xié)議，這就是我的三弟。2004年，中國國家標準委員會正式把Modbus作為了國家標準，開啟了我們?yōu)橹袊I(yè)通信做貢獻的新篇章。

我們?nèi)值茉诠I(yè)通信中應用廣泛，我和我大哥（Modbus ASCII）主要活躍在串行通信領域，而我三弟（Modbus TCP）則擅長以太網(wǎng)通信。你可以看看下面這張圖：

在串行鏈路中，我們（Modbus）使用一種簡單的主從協(xié)議（客戶機/服務器協(xié)議）進行通信。客戶機作為主站，向服務器發(fā)送請求；服務器（從站）接到請求后，對請求進行分析并作出應答。我和小伙伴的通信幀被稱為應用數(shù)據(jù)單元（Application Data Unit，ADU），它包括通信地址段、功能代碼段、數(shù)據(jù)段和校驗段，如下圖：

其中，功能代碼段和數(shù)據(jù)段組合稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Protocol Data Unit，PDU）。功能代碼段占用一個字節(jié)，取值范圍為1~255，其中128~255為保留值，用于異常消息應答報文。1~127為功能代碼編號，其中65~72和100~110為用戶自定義編碼，具體請看下面這張圖片：

通用功能編碼（Public function code）是已經(jīng)公布的功能代碼，有確定的功能，用戶不能修改。比如：0x01表示讀取線圈，0x02表示讀取離散量的輸入等等。下圖是一些常用的功能代碼的描述：

早期在RS485串行通信中規(guī)定ADU的最大長度為256個字節(jié)，其中：通信地址占用1個字節(jié)，校驗段占用2個字節(jié)，所以協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）的最大長度為256-1-2=253 字節(jié)。而我三弟（Modbus TCP）因為要增加一個7個字節(jié)的MBAP（MODBUS Application Protocol）的報文頭，所以他的ADU的長度=253+7=260 字節(jié)。

下面這張圖是我（Modbus -RTU）的通信數(shù)據(jù)單元（ADU）的結構：

我可以使用不同功能代碼來完成不同的功能，比如下面表格左邊的請求（request）指令使用0x05功能來使線圈173變?yōu)镺N狀態(tài)：

該PDU指令中，第一個字節(jié)表示功能號“05”表示對單獨線圈進行寫操作（write single coil）；第二個字節(jié)表示線圈地址的高字節(jié)位，第三個字節(jié)表示線圈地址的低字節(jié)位（線圈的編號從0開始）。本例程中，第173號線圈的序號為172（0x00AC）；第四個字節(jié)表示輸出值得高字節(jié)位，第五個字節(jié)表示輸出值的低字節(jié)位。對于單獨線圈操作，0xFF00表示置位（ON），0x0000表示復位（OFF）；不同的功能代碼，其參數(shù)的字節(jié)的定義不同，使用時要參考下手冊哦。

由于我（Modbus RTU）的報文格式?jīng)]有定義幀的起始與結束字符，因此對于幀識別有時間上的要求：幀與幀之間的時間間隔要大于3.5個字符（字節(jié)）的時間；而幀內(nèi)部的字符之間的間隔不能大于1.5個字符的時間，如下圖：

我大哥（Modbus - ASCII）的幀的起始和停止有明確的字符定義；而我三弟（Modbus TCP）在傳輸過程中要增加一個報文頭—MBAP，以后有時間我再給你們介紹；

好了，有空去官網(wǎng)看看吧，可以下載PDF版本：