【嵌入式】Modbus TCP功能码

古城微笑少年丶 2023-01-19 08:08 34阅读 0赞

## 00. 目录 ##

### 文章目录 ###

*   *  00. 目录
     *  01. 寄存器分类
     *  02. 常用功能码
     *  03. 读线圈寄存器(01H)
     *  04. 读离散输入寄存器(02H)
     *  05. 读保持寄存器(03H)
     *  06. 读输入寄存器(04H)
     *  07. 写单个线圈寄存器(05H)
     *  08. 写单个保持寄存器(06H)
     *  09. 写多个线圈寄存器(0FH)
     *  10. 写多个保持寄存器(10H)
     *  11. 附录

## 01. 寄存器分类 ##

Modbus寄存器分为四种，如下表所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RlbmdqaW4yMDEwNDA0MjA1Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 02. 常用功能码 ##

Modbus中常用的功能码有8个，可以分为位操作和字操作两类，如下表所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RlbmdqaW4yMDEwNDA0MjA1Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 03. 读线圈寄存器(01H) ##

功能码01H读取Modbus从机中线圈寄存器的状态，可以是单个寄存器，或者多个连续的寄存器。

**发送**

假设从机地址为01H，读取的线圈寄存器的起始地址为0017H，读取38个寄存器，指令如下所示：

读线圈寄存器指令  
![在这里插入图片描述][20210508215140322.png]

**响应**

各线圈的状态与数据内容的每个bit对应，1代表ON，0代表OFF。如果查询的线圈数量不是8的倍数，则在最后一个字节的高位补0。

读线圈状态的返回结果  
![在这里插入图片描述][20210508215147380.png]

其中，第一个字节CDH对应线圈0017H到001E的状态，转为二进制是11001101，其中bit0对应0017H，bit7对应001E，如下表所示：

线圈0017H到001EH的状态  
![在这里插入图片描述][20210508215156527.png]

最后一个字节为1BH，对应线圈0037H到003CH的状态，转为二进制是00011011，其中bit0对应0037H，bit5对应003CH，其余两位用0填充：

线圈0037H到003CH的状态  
![在这里插入图片描述][2021050821520590.png]

## 04. 读离散输入寄存器(02H) ##

功能码02H读取Modbus从机中离散输入寄存器的状态，可以是单个寄存器，或者多个连续的寄存器。

**发送**

假设从机地址为01H，读取的离散输入寄存器的起始地址为00C4H，读取22个寄存器，指令如下所示：

读离散输入寄存器指令：  
![在这里插入图片描述][20210508215211826.png]

**响应**

各个离散输入寄存器的状态与数据内容的每个bit对应，1代表ON，0代表OFF。如果查询的线圈数量不是8的倍数，则在最后一个字节的高位补0。

读离散输入寄存器的返回结果  
![在这里插入图片描述][2021050821521999.png]

其中，第一个字节ACH对应00C4H到00CBH寄存器的状态，转为二进制是10101100，其中bit0对应00C4H，bit7对应00CB，如下所示：

寄存器00C4H到00CBH的状态  
![在这里插入图片描述][20210508215226655.png]

最后一个字节为35H，对应寄存器00D4H到00D9H的状态，转为二进制是00110101，其中bit0对应00D4H，bit5对应00D9H，其余两位用0填充，

寄存器00D4H到00D9H的状态![在这里插入图片描述][20210508215245292.png]

## 05. 读保持寄存器(03H) ##

功能码03H读取Modbus从机中保持寄存器的数据，可以是单个寄存器，或者多个连续的寄存器。

**发送**

假设从机地址为01H，读取的保持寄存器的起始地址为006BH，读取3个寄存器，指令如表5.1所示：

读保持寄存器指令：  
![在这里插入图片描述][20210508215256881.png]

**响应**

每个保持寄存器的长度为2个字节。保持寄存器之间，低地址寄存器先传输，高地址寄存器后传输。单个保持寄存器，高字节数据先传输，低字节数据后传输。

读保持寄存器的返回结果  
![在这里插入图片描述][20210508215303749.png]

## 06. 读输入寄存器(04H) ##

功能码04H读取Modbus从机中输入寄存器的数据，可以是单个寄存器，或者多个连续的寄存器。

**发送**

假设从机地址为01H，读取的保持寄存器的起始地址为006BH，读取2个寄存器，指令如下所示：

读输入寄存器指令：  
![在这里插入图片描述][20210508215311605.png]

**响应**

每个输入寄存器的长度为2个字节。输入寄存器之间，低地址寄存器先传输，高地址寄存器后传输。单个输入寄存器，高字节数据先传输，低字节数据后传输。

读输入寄存器的返回结果  
![在这里插入图片描述][20210508215317656.png]

## 07. 写单个线圈寄存器(05H) ##

功能码05H写单个线圈寄存器，FF00H请求线圈处于ON状态，0000H请求线圈处于OFF状态。

**发送**

假设从机地址为01H，线圈寄存器的地址为00ACH，使其处于ON状态的指令如下所示：

写单个线圈指令：  
![在这里插入图片描述][20210508215325889.png]

**响应**

如果写入成功，返回发送的指令，即010500ACFF004C1B。

## 08. 写单个保持寄存器(06H) ##

功能码06H写单个保持寄存器。

**发送**

假设从机地址为01H，保持寄存器的地址为0001H，数据位0003H，指令如下所示：

写单个保持寄存器指令：  
![在这里插入图片描述][20210508215333711.png]

**响应**

如果写入成功，返回发送的指令，即010600010003980B。

## 09. 写多个线圈寄存器(0FH) ##

功能码0FH写多个线圈寄存器。如果对应的数据位为1，表示线圈状态为ON；如果对应的数据位为0，表示线圈状态为OFF。线圈寄存器之间，低地址寄存器先传输，高地址寄存器后传输。单个线圈寄存器，高字节数据先传输，低字节数据后传输。如果写入的线圈寄存器的个数不是8的倍数，则在最后一个字节的高位补0。

**发送**

假设从机地址为01H，线圈寄存器的起始地址为0013H，写入10个寄存器，指令如下所示：

写入多个线圈寄存器指令  
![在这里插入图片描述][2021050821534276.png]

其中，CDH对应线圈0013H到001AH的内容，01H对应线圈001B到001CH的内容，未使用位用0填充。

此时，线圈寄存器的内容如下所示：

线圈寄存器0013H到001CH的内容  
![在这里插入图片描述][202105082153481.png]

**响应**

如果写入成功，返回写入的寄存器数量

写多个线圈寄存器的返回结果  
![在这里插入图片描述][20210508215356558.png]

## 10. 写多个保持寄存器(10H) ##

功能码10H写多个保持寄存器，其中每个保持寄存器的长度为两个字节。

**发送**

假设从机地址为01H，保持寄存器的起始地址为0001H，写入2个寄存器，指令如下所示：

写入多个保持寄存器指令  
![在这里插入图片描述][20210508215402473.png]

**响应**

如果写入成功，返回写入的寄存器数量，

写多个保持寄存器的返回结果  
![在这里插入图片描述][20210508215408486.png]

## 11. 附录 ##

参考：[Modbus功能码][Modbus]

参考：[Modbus Poll user manual][]

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[20210508215147380.png]: /images/20221021/321172ad97054c48942f23ed672ea3bc.png
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[Modbus]: https://blog.csdn.net/lakerszhy/article/details/68927178?locationNum=4&fps=1
[Modbus Poll user manual]: https://modbustools.com/mbpoll-user-manual.html#_help_from_anywhere