Modbus协议规范的详细说明与嵌入式系统开发

Modbus协议规范的详细说明与嵌入式系统开发

随着嵌入式系统应用的广泛增长，通信协议也变得越来越重要。其中，Modbus是一种常用的串行通信协议，被广泛应用于工业自动化、仪器仪表和其他嵌入式设备中。本文将介绍Modbus协议的基本原理、通信方式和通信帧结构，并提供示例源代码以帮助您更好地理解和实践。

一、Modbus协议简介
Modbus协议是一种面向主从设备通信的协议，在通信过程中，主设备（也称为主站）负责发送请求，而从设备（也称为从站）则负责响应请求。Modbus协议支持串行通信（如RS-232、RS-485）和以太网通信（如TCP/IP）两种方式，并且具有简单、开放、可靠性高等特点，使其成为许多工业领域的首选标准之一。

二、Modbus通信方式

1. Modbus RTU
   Modbus RTU是一种基于二进制编码的串行通信方式，每个字节由8位二进制数表示。通信的物理层可以是RS-232或RS-485，使用不同的通信电平和线路电气特性。主从设备通过串行通信线路进行数据传输，其中主设备通过发送查询来请求从设备的状态信息或控制操作，从设备接收到查询后进行响应。

2. Modbus ASCII
   Modbus ASCII是一种基于ASCII编码的串行通信方式，每个字节由7位二进制数表示，再通过一个奇偶校验位进行错误检测。与Modbus RTU相比，Modbus ASCII更易于调试和诊断，但传输效率较低。通信过程中，数据通过ASCII字符的形式传输，需要进行字符转换和校验，因此通常在对通信速度要求不高的场景中使用。

3. Modbus TCP/IP
   Modbus TCP/IP是一种基于以太网的协议