Modbus协议的常用基本定义——(RS485总线系统应用之2)续

U模式:

当选用RTU模式时，错误检测域包含一个16Bits值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是通过CRC(循环冗长检测)方法得出的。CRC域附加在消息的最后，CRC的高位字节是发送消息的最后一个字节。

4. Modbus的错误检测方法

标准的Modbus串行网络采用两种错误检测方法。奇偶校验对每个字符都可用，帧检测（LRC或CRC）应用于整个消息。它们都是在消息发送前由主设备产生的，从设备在接收过程中检测每个字符和整个消息帧。

用户要给主设备配置一个预先定义的超时时间间隔，这个时间间隔要足够长，以使任何从设备都能作出正常反应。如果从设备检测到传输错误，消息将不会被接收，也不会向主设备作出回应。这样产生的超时事件将触发主设备来处理错误。发往不存在的从设备的地址也会产生超时。

4.1奇偶校验

用户可以配置控制器是奇校验或偶校验，也可以是无校验。如果指定了奇或偶校验，将计算每个字符(8个Bit)中“1”的位数（ASCII模式7个数据Bit，RTU中8个数据Bit）。例如字符C5H包含以下8个数据Bit：

1 1 0 0 0 1 0 1

整个字符“1”的位数是4个。如果便用了偶校验，因为4是偶数，帧的奇偶校验位将是0，使得整个帧的“1”的个数仍是偶数(4)。如果使用了奇校验，帧的奇偶校验位将是1，便得整个帧的“1”的个数是奇数(4+1=5)。

如果没有指定奇偶校验位，传输时就没有校验位，也不进行校验检测。此时，在要传输的字符帧中增加一个停止位。

4.2 LRC校验

被应用于ASCII模式，消息包括了一个基于LRC方法的错误检测域。LRC域检测了消息域中除开始的冒号及结束的回车换行号以外的内容。

LRC域是一个包含8位二进制值的字节。LRC值由发送设备计算并放到消息帧中，接收设备在接收消息的过程中重新计算LRC，并将它和接收消息中的LRC值比较，如果两值不等，说明有错误。

LRC方法是将消息中的8Bit的字节连续累加，丢弃了进位。

4.3 CRC校验

被应用于RTU模式，消息包括了一个基于CRC方法的错误检测域。CRC域检测了整个消息的内容。

CRC域是两个字节，包含一个16位的二进制值。它由传输设备计算后加入到消息中。接收设备重新计算收到消息的CRC，并与接收到的CRC域中的值比较，如果两值不同，则有误。

CRC方法比LRC方法繁琐得多，受篇幅限制在此不作介绍。如需了解，请参见本人发表的《CRC校验原理与程序设计》一文。

一个通信实例：

表3是一个以RTU方式读取整数数据的例子。主机向01H号从机发出04H号(读取输入寄存器)功能码,要求读取从0000H地址开始的2个(16Bit)输入寄存器的值。CB71H是01H、04H、00H、00H、00H、02H六个数据的CRC校验值。从机应答时将地址和功能码原样发回，并将2个(16Bit)输入寄存器的值0107H和0251H分成4个(8Bit)数据01H、07H、02H、51H发回。258BH是01H、04H、04H、01H、07H、02H、51H七个数据的CRC校验值。

主机请求消息帧(8个字节)

从机应答消息帧(9个字节)

表3.以RTU方式读取整数数据

参考文献：

①GB/T 19582.1-2008《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》

②Modbus协议中文版可在互联网上下载