modbus java 组帧 解析 modbus数据帧的结构

ModbusRTU协议帧详解

• 一.协议帧表格
• 二.读取发送帧和返回帧格式
• 三.写数据发送帧和返回帧格式

• 0x10（16功能码，写多个寄存器）写数据格式
• 0x06（06功能码，写单个寄存器）写数据格式
• 0x05（05功能码，写开关位）写数据格式

• 四.功能码定义
• 五.注意事项，必看
• 六.CRC校验计算C/C++
• 七.字节和浮点型相互转换C/C++
• 八.Qt实现modbusRTU/TCP主站demo

一.协议帧表格

二.读取发送帧和返回帧格式

读取帧格式：	地址	功能码	起始地址高字节	起始地址低字节	读取寄存个数高字节	读取寄存个数低字节	CRC低字节	CRC高字节
读取帧格式：	0X01	0x03	0x00	0x00	0x00	0x02	xx	xx

返回帧格式：	地址	功能码	数据长度（读取寄存器个数乘以2）	数据部分	CRC低字节	CRC高字节
返回帧格式：	0X01	0x03	0x04	xxxxx	xx	xx

三.写数据发送帧和返回帧格式

0x10（16功能码，写多个寄存器）写数据格式

写入帧格式：	地址	功能码	起始地址高字节	起始地址低字节	写入寄存个数高字节	写入寄存个数低字节	写入数据长度	写入数据	CRC低字节	CRC高字节
写入帧格式：	0X01	0x10	0x00	0x00	0x00	0x02	0x04	xxxx	xx	xx

返回帧格式：	地址	功能码	起始地址高字节	起始地址低字节	写入寄存个数高字节	写入寄存个数低字节	CRC低字节	CRC高字节
返回帧格式：	0X01	0x10	0x00	0x00	0x00	0x02	xx	xx

0x06（06功能码，写单个寄存器）写数据格式

写入帧格式：	地址	功能码	起始地址高字节	起始地址低字节	写入数据高字节	写入数据低字节	CRC低字节	CRC高字节
写入帧格式：	0X01	0x06	0x00	0x00	xx	xx	xx	xx

返回格式个写入格式一致

返回帧格式：	地址	功能码	起始地址高字节	起始地址低字节	写入数据高字节	写入数据低字节	CRC低字节	CRC高字节
返回帧格式：	0X01	0x06	0x00	0x00	xx	xx	xx	xx

0x05（05功能码，写开关位）写数据格式

写入帧格式：	地址	功能码	起始地址高字节	起始地址低字节	写入数据高字节	写入数据低字节	CRC低字节	CRC高字节
写入帧格式（置1）：	0X01	0x05	0x00	0x00	0xFF	0x00	xx	xx
写入帧格式（置0）：	0X01	0x05	0x00	0x00	0x00	0x00	xx	xx

返回格式个写入格式一致

写入帧格式：	地址	功能码	起始地址高字节	起始地址低字节	写入数据高字节	写入数据低字节	CRC低字节	CRC高字节
返回帧格式（置1）：	0X01	0x05	0x00	0x00	0xFF	0x00	xx	xx
返回帧格式（置0）：	0X01	0x05	0x00	0x00	0x00	0x00	xx	xx

四.功能码定义

功能码	描述
0x01	读取开关量输出，可读写（开关量读取是按位读取的（不是按寄存数目读取的），所以返回的字节数目并不是读取的寄存器个数乘以2，是读取的开关量个数除以8的商值加1（加不加1看余数是不是0，余数非零就加1）），可以被05和0F(15)功能码写
0x02	读取开关量输入，只读（开关量读取是按位读取的（不是按寄存数目读取的），所以返回的字节数目并不是读取的寄存器个数乘以2，是读取的开关量个数除以8的商值加1（加不加1看余数是不是0，余数非零就加1））
0x03	读取数值量,定义上能被03的读取的可以被06和10写
0x04	读取数值量,定义只能读不能写，实际需要根据实际情况来（如果开放可以被06和10写）
0x05	写开关量，只对01可以读取的数据写
0x06	写单个寄存，对能被03功能码读取的寄存器进行写数据操作
0x10	写多个寄存器,对能被03功能码读取的寄存器进行写数据操作

五.注意事项，必看

1.一个寄存器等于两个字节
2.（01和02功能码）开关量读取是按位读取的（不是按寄存数目读取的），所以返回的字节数目并不是读取的寄存器个数乘以2，是读取的开关量个数除以8的商值加1（加不加1看余数是不是0，余数非零就加1），比如读取7个开关量，返回数据长度就是(7/8),商是0余数是1，所以数据部分返回1个字节的长度，比如读取10个开关量，返回数据长度就是(10/8),商是1余数是2，所以数据部分返回2个字节的长度

六.CRC校验计算C/C++

xxx.h

unsigned short int CheckCRC_16(const  unsigned char* data,const unsigned int sIndex=0,const unsigned int length=0);

xxx.c

unsigned short int CheckCRC_16(const unsigned char *data, const unsigned int sIndex, const unsigned int length)
{
    unsigned int CRCreg=0xFFFF;
    int len=length+sIndex;
    for(int i=sIndex;i<len;i++)
    {
        CRCreg=CRCreg^data[i];
        for(int j=0;j<=7;j++)
        {
            if(CRCreg&0x01)
            {
                CRCreg=(CRCreg>>1)^0xa001;
            }
            else
            {
                CRCreg=CRCreg>>1;
            }
        }
    }
    return CRCreg;
}

七.字节和浮点型相互转换C/C++

//以C语言转换为例：转换30.96（16进制41 F7 AE 14）

#include<stdio.h>
//使用联合体来实现
typedef union _HexFloat
{

char hex[4];
float fval;
}_HexFloat;

int main()
{
    _HexFloat HexFloat;
    //将16进制值分别放进去 ，如果得出的值不对就交换位置
    HexFloat.hex[3]=0x41;
    HexFloat.hex[2]=0xf7;
    HexFloat.hex[1]=0xae;
    HexFloat.hex[0]=0x14;
    printf("fval十进制的值为=%f\n",HexFloat.fval);
	return 0;
}

八.Qt实现modbusRTU/TCP主站demo

程序只做了modbusRTU的串口demo，但是封装的类可以选择摩登busTCP协议