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计算机集散控制modbus课程报告.docx

文档介绍：学
生
姓
名：
学
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学
号：
指
导
教
师:
专
业
名
称:
所
在
学
院:
论
文完
成日
期：


基于单片机的 MODBUS、议实现
陈一鸣
12015130484
从机是服务器。其通信遵循以下的过程：
（1）客户端准备请求并向服务器发送请求；
（2）服务器分析并处理客服端的请求，然后向客户端发送结果；
（3）如果出现任何差错，服务器将返回一个异常功能码。
在无差错和异常响应下的通信过程分别如图2-3和2-4所示。


图2-3 MODBUS 事务处理（无差错）


图2-4 MODBUS事务处理（异常响应）
ASCII 模式
当控制器设为在 MODBUS网络上以ASCII （美国标准信息交换代码） 模式通信，在消息中的每个8Bit字节都作为一个 ASCII码（两个十六进制
字符）发送。这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔可达到1秒而不产
生错误。
代码系统采取十六进制，ASCII字符0・・-9,A・・・F ,消息中的每个 ASCII
字符都是一个十六进制字符组成每个字节的，1个起始位，7个数据位，最
小的有效位先发送，1个奇偶校验位，无校验则无停止位（有校验时），2
个Bit （无校验时）错误检测域，LRC（纵向冗长检测）。
ASCII 帧
使用ASCII模式，消息以冒号（：）字符（ASCII码3AH）开始，以回 车换行符结束（ASCII码0DH,0AH ）。其它域可以使用的传输字符是十六
进制的0...9,A...F o网络上的设备不断侦测”:竽符，当有一个冒号接收到时，
每个设备都解码下个域（地址域）来判断是否发给自己的。消息中字符间发
送的时间间隔最长不能超过1秒，否则接收的设备将认为传输错误。其优点
是：传输的都是可见的ASCII字符，进行调试时比较直观，LRC校验也比
较容易，一个典型ASCII消息帧如表2-1所示。
表2-1 ASCII消息帧
起始位
设备地址
功能代码
数据
LRC校验
结束符
1字符
2字符
2字符
n字符
2字符
2字符

地址域与数据域
消息帧的地址域包含两个字符（ASCII ）或8Bit （RTU）。可能的从设
备地址是0- -247 （十进制）。单个设备的地址范围是1…247。主设备通过将
要联络的从设备的地址放入消息中的地址域来选通从设备。当从设备发送回
应消息时，它把自己的地址放入回应的地址域中，以便主设备知道是哪一个 设备作出回应。地址0是用作广播地址，以使所有的从设备都能认识。当
MODBUS协议用于更高水准的网络，广播可能不允许或以其它方式代替。
数据域是由两个十六进制数集合构成的，范围00…FF。根据网络传输
模式，这可以是由一对 ASCII字符组成或由一 RTU字符组成。从主设备发 给从设备消息的数据域包含附加的信息：从设备必须用于进行执行由功能代
码所定义的所为。这包括了象不连续的寄存器地址，要处理项的数目，域中 实际数据字节数。如果主设备写一组从设备的寄存器（功能代码10十六进
制），数据域则指明了要写的起始寄存器以及要写的寄存器数量，数据域的 数据字节数，要写入寄存器的数据。如果没有错误发生，从设备返回的数据 域包含请求的数据。如果有错误发生，此域包含一异议代码，主设备应用程 序可以用来判断采取下一步行动。
字符的连续传输
当消息在标准的 MODBUS系列网络传输时，每个字符或字节以如下方 式发送（从左到右）：最低有效位…最高有效位。
.使用ASCII字符帧时，位的序列是：
（1）有奇偶校验位：
起始位 1 2 3 4 5 6 7 奇偶位 停止位
（2）无奇偶校验位：
起始位 1 2 3 4 5 6 7 停止位 停止位
使用 RTU 字符帧时，位的序列是：
1）有奇偶校验位：
起始位1 2 3 4 5 6 7 8 奇偶位停止位
2）无奇偶校验位：
起始位1 2 3 4 5 6 7 8 停止位停止位
.8 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。如果从设备测到一传输错误，消息将不会接
收，也不会向主设备作出回应。这样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。
奇偶校验
用户可以配置控制器是奇或偶校验，或无校验。这将决定了每个字符中
的奇偶校验