Modbus协议中的功能码 0x03 和 0x10详细讲解（超详细）原创

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Modbus协议中，功能码 0x03 和 0x10（即16进制的10，十进制为16） 是两种常用的功能码，分别用于：

• 0x03 (Read Holding Registers)：从机读取保持寄存器。
• 0x10 (Write Multiple Registers)：主机向从机写入多个保持寄存器。

下面分别介绍这两种功能码在 Modbus RTU 或 TCP 模式下主从通信时的报文格式。

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一、Modbus 报文通用结构

一个 Modbus 报文通常由以下部分组成：

字段	描述
从机地址 (Slave Address)	1字节，表示目标从站的地址（0~255）
功能码 (Function Code)	1字节，表示要执行的操作
数据域 (Data)	N字节，根据功能码不同而变化
CRC校验 (RTU模式) / 无 (TCP模式)	2字节，CRC-16 校验值

在 Modbus TCP 中，前缀是 MBAP 头部，包含事务标识、协议标识、长度等信息。

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二、功能码 0x03：读保持寄存器（Read Holding Registers）

1. 主机请求报文格式（请求从机发送数据）

字段	内容	长度(Byte)
从站地址	Slave Address	1
功能码	0x03	1
起始地址 High	要读取的第一个寄存器地址高位	1
起始地址 Low	地址低位	1
寄存器数量 High	要读取的寄存器个数高位	1
寄存器数量 Low	个数低位	1
CRC校验（RTU）或无（TCP）	CRC16	2

示例（RTU模式）：

读从站地址为 0x01 的设备，起始地址为 0x0000，读取 0x0002 个寄存器：

01 03 00 00 00 02 CRCL CRCH

2. 从机响应报文格式（返回数据）

字段	内容	长度(Byte)
从站地址	Slave Address	1
功能码	0x03	1
字节数	返回的数据总字节数	1
数据	各寄存器的值（每个寄存器占2字节）	N=2*寄存器数
CRC校验（RTU）或无（TCP）	CRC16	2

示例（RTU模式）：

从机返回两个寄存器的值：0x1234, 0x5678

01 03 04 12 34 56 78 CRCL CRCH

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三、功能码 0x10：写多个保持寄存器（Write Multiple Registers）

1. 主机请求报文格式（写入多个寄存器）

字段	内容	长度(Byte)
从站地址	Slave Address	1
功能码	0x10	1
起始地址 High	写入的第一个寄存器地址高位	1
起始地址 Low	地址低位	1
寄存器数量 High	要写入的寄存器个数高位	1
寄存器数量 Low	个数低位	1
字节数	实际写入数据的字节数（=2*N）	1
数据	要写入的数据（每个寄存器占2字节）	2*N
CRC校验（RTU）或无（TCP）	CRC16	2

示例（RTU模式）：

向从站地址为 0x01 的设备，写入两个寄存器，起始地址为 0x0000，数据为 0x1234, 0x5678

01 10 00 00 00 02 04 12 34 56 78 CRCL CRCH

2. 从机响应报文格式（确认写入成功）

从机收到写入命令后，返回确认信息。响应报文中不包含实际数据内容，只确认写入范围。

字段	内容	长度(Byte)
从站地址	Slave Address	1
功能码	0x10	1
起始地址 High	确认写入的起始地址高位	1
起始地址 Low	地址低位	1
寄存器数量 High	确认写入的寄存器个数高位	1
寄存器数量 Low	个数低位	1
CRC校验（RTU）或无（TCP）	CRC16	2

示例（RTU模式）：

确认从地址 0x0000 开始写入了 0x0002 个寄存器

01 10 00 00 00 02 CRCL CRCH

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四、总结对比表

功能码	名称	请求方向	响应是否含数据	数据格式说明
0x03	Read Holding Registers	主机 → 从机	是	返回寄存器数值
0x10	Write Multiple Registers	主机 → 从机	否	仅确认写入成功

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五、注意事项

• 所有地址和寄存器编号都是 0-based（从0开始计数）。
• 每个寄存器占 2字节（16位）。
• CRC 校验使用 CRC-16/MODBUS 算法。
• 在 Modbus TCP 中，报文前面加一个 7 字节的 MBAP 头部，不带 CRC。

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