Modbus协议-试验台控制设备基础协议.pdf

Modbus协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，它允许不同设备之间进行数据交换，尤其在试验台控制设备中被广泛应用。本文档主要介绍了Modbus串行链路协议的基本要求、实现等级以及RTU传输模式。 一、Modbus串行链路协议基本要求 1. 物理层：支持RS232接口或RS485接口，通常通过RJ45或DB9连接器连接电缆。 2. 数据传输速率：推荐使用19200bps的波特率，但至少要达到9600bps。 3. 通信范围：适用于短距离（小于20米）的点对点连接。 4. 屏蔽要求：Modbus串行链路电缆必须屏蔽，以减少干扰，并确保在电缆两端将屏蔽接地。 5. 可视诊断：设备应配备LED指示灯，显示通信和设备状态。 二、Modbus串行链路帧模式 - RTU传输模式 1. RTU模式：在RTU模式下，每个8位字节被编码为两个4位的十六进制字符，提高了数据传输效率。 2. 位序列：每个字符包含1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位（默认为偶校验）和1个停止位。如果使用无校验，需要2个停止位。 3. 帧结构：一个完整的RTU帧包括起始和结束标记，服务器地址，以及使用CRC校验的协议数据单元（PDU）和应用数据单元（ADU）。 4. CRC校验：在RTU模式中，所有报文内容都要经过CRC校验，以检测错误。CRC值由两个8位字节组成，先发送低字节，然后是高字节。 三、CRC校验算法 CRC校验是通过循环冗余检查算法来执行的，用于验证报文内容的完整性和准确性。给出的CRC16函数展示了如何计算CRC值，它使用一个预定义的CRC高字节查询表（auchCRCHi[]）来迭代地更新CRC值。函数遍历整个报文缓冲区，每次迭代都会根据当前字符和CRC值更新CRC的高低字节。 Modbus协议在试验台控制设备中的应用依赖于物理层的规范、数据传输效率高的RTU帧格式，以及通过CRC校验保证的数据完整性。理解并正确实现这些要素对于构建可靠的工业自动化控制系统至关重要。