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仪表的现场总线通讯--modbus（4） [工业控制] 发布时间：2008-06-05 11:17:25
1
数据传送模式
MODBUS允许两种传送模式：ASCII模式和RTU模式。传送模式由主机决定。在ASCII模式，
消息由7位ASCII字符组成。在RTU模式，消息由8位二进制字符组成。MODBUS拥有几种
不同的错误校验，ASCII模式使用LRC校验，RTU模式使用CRC校验。
下表给出ASCII模式和RTU模式的比较：
ASCII模式（7bits） RTU模式（8bits）
代码系统
十六进制（ASCII字符0－9，A－F） 8位二进制
位
个
数
起始位
1 1
数据位
7 8
校验位
1 1
停止位
1或2 1或2
错误校验
LRC CRC
1.1 ASCII模式消息帧
在ASCII模式，每个消息帧都包括一个起始符、一个地址栏、一个功能栏、一个数据栏、一
个校验栏和一个结束符。
冒号符（：）作为起始符，回车符（CR）和换行符（LF）是结束符。
ASCII模式允许在两个字符之间有最长1秒的时间间隔。
下图举例说明一个ASCII模式消息帧：
帧起始
地址栏 功能栏 数据栏 校验栏 帧结束
准备就绪
2字符模式
：
2字符 2字符 N个4字符 2字符 回车
换行
16位模式
：
16位 16位 N个16位 16位 回车 换行
1.2 RTU模式消息帧
在RTU模式，每个消息帧都包括一个地址栏、一个功能栏、一个数据栏和一个校验栏。
一帧消息传送完毕后，必须等待可发送3?个字符的时间，这一时间间隔用来同步MODBUS
RTU通讯。
下图举例说明一个RTU模式消息帧：
流逝时间
地址栏 功能栏 数据栏 校验栏
流逝时间
大于发送3?个字符的时间 （8位） 1字符 （8位） 1字符 （8位） 1字符 （8位） 1字符 大于发送3?个字符的时间
1.3 错误检查
错误检查包括硬件奇偶校验、ASCII模式的LRC校验和RTU模式的CRC校验.
1.3.1
硬件奇偶校验
偶校验
数据位与校验位的和为偶数。
奇校验
数据位与校验位的和为奇数。
1.3.2
ASCII模式的LRC校验
LRC校验数与ASCII模式消息帧的地址栏、功能栏、数据栏的总和为零。
在计算时，不包括起始符冒号（：）和结束符回车（CR）与换行（LF）。
下面给出LRC的计算程序：
static unsigned char LRC(auchMsg, usDataLen)
unsigned char *auchMsg ; /* message to calculate LRC upon */
unsigned short usDataLen ; /* quantity of bytes in message */
{
unsigned char uchLRC = 0 ; /* LRC char
initialized */
while (usDataLen––) /* pass through
message buffer */
uchLRC += *auchMsg++ ; /* add buffer byte
without carry */
return ((unsigned char)(–((char)uchLRC)))
; /* return twos complement */
}
1.3.3
RTU模式的CRC校验
产生CRC校验值的过程
1、
调用一个16位寄存器，写入十六进制数FFFF。我们称这一寄存器为CRC寄存器。
2、
异或消息帧的第一个8位数，结果存在CRC寄存器。
3、
将CRC寄存器右移一位，最高位（MSB）填零，然后检查移出位。
4、
如果移出位为0，则重复第3步（继续右移）；
如果移出位为1，CRC寄存器异或十六进制数A0001；
5、
重复步骤3、4直到8次右移结束。
6、
异或消息帧的下一个8位数，结果存在CRC寄存器。
7、
重复步骤3～6直到消息帧的所有数据被处理。
8、
最后得到的2字节数（16位）就是CRC校验值。
下面给出CRC的计算程序：
//***CRC Calculation for MODBUS Protocol for VC++***//
//数组snd为地址等传输字节，num为字节数//
unsigned intmb_crc(BYTE *snd,intnum)
{ inti,j;
unsigned intc,crc=0xFFFF
for (i=0;i
{ c=str[i] & 0x00FF;
crc^=c;
for(j=0,j<8,j++)
{ if (crc& 0x0001)
{crc>>=1;crc^=0xA001;}
else crc>>=1
}
}
return(crc);
}
