485通讯和modbus通讯协议

2023-05-16

485通信：

采用差分信号：A比B电压高是1，A比B电压低是0，电压高低值在0.2V-6V之间。

硬件连接上：所有A接到一起，所有B接到一起AB之间要加匹配电阻100欧到1K之间。

485通讯配置时：先要使能发送TX=1，再改为接收，当TX=0时，默认接收模式。

modbus协议:

在发送每帧数据之间要超过3.5个字节的时间长度，否则认为是一帧数据。

（3.5个字节的时间长度这跟你选择的串行通信波特率有关(Modbus是采用串行通信的)，在每个信号波形包含一个二进制位的情况下，波特率是等于比特率的，即1baud=1bit/s。这样你就明白了吧：1个字符在RTU模式下是以8位二进制形式传输的，故3.5个字符时间就是3.5*8个bit传输的时间。假设你选择的波特率为9600baud（又满足每个信号波形包含一个二进制位），即9600bit/s，那么1bit所需的传输时间就是1/9600秒，这样3.5个字符时间=3.5*8*1/9600秒。）

RTU消息帧：起始位设备地址功能代码数据 CRC校验结束符

地址域：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。
功能域：当消息从主设备发往从设备时，功能代码域将告之从设备需要执行哪些行为。当从设备回应时，它使用功能代码域来指示是正常回应(无误)还是有某种错误发生（称作异议回应）。对正常回应，从设备仅回应相应的功能代码。对异议回应，从设备返回一等同于正常代码的代码，但最重要的位置为逻辑1。
例如：一从主设备发往从设备的消息要求读一组保持寄存器，将产生如下功能代码：
　0 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制03H）
对正常回应，从设备仅回应同样的功能代码。对异议回应，它返回：
1 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制83H）
除功能代码因异议错误作了修改外，从设备将一独特的代码放到回应消息的数据域中，这能告诉主设备发生了什么错误。
主设备应用程序得到异议的回应后，典型的处理过程是重发消息，或者诊断发给从设备的消息并报告给操作员。

数据域：通过下面的例子来看

以RTU方式读取整数据的例子

主机请求

地址功能码第一个寄存器的高位地址第一个寄存器的低位地址寄存器的数量的高位寄存器的数量的底位错误校验
01 03 00 38 00 01 XX
从机应答
地址功能码字节数数据高字节数据低字节错误校验

01 03 2 41 24 XX

CRC校验：CRC域是两个字节，包含一16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简单函数如下：

unsigned short CRC16(puchMsg, usDataLen）

unsigned char *puchMsg ; /* 要进行CRC校验的消息 */

unsigned short usDataLen ; /* 消息中字节数 */

{

unsigned char uchCRCHi = 0xFF ; /* 高CRC字节初始化 */

unsigned char uchCRCLo = 0xFF ; /* 低CRC 字节初始化 */

unsigned uIndex ; /* CRC循环中的索引 */

while (usDataLen--) /* 传输消息缓冲区 */

　{

　uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsgg++ ; /* 计算CRC */

　uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex} ;

　uchCRCLo = auchCRCLo][uIndex] ;

　}

return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo) ;

　}

例如：

u32 crc16(u8 * pushMsg,u8 usDataLen)
{
u8 uchCRCHi = 0xff;
u8 uchCRCLo = 0xff;
u8 uIndex;
while(usDataLen--)
{
uIndex = uchCRCHi^ *pushMsg++;
uchCRCHi = uchCRCLo^ auchCRCHi[uIndex];
uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex];
}
return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo);
}

　　/* CRC 高位字节值表 */

　　static unsigned char auchCRCHi[] = {

　　0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

　　0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

　　0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

　　0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

　　0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

　　0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

　　0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

　　0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

　　0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

　　0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

　　0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

　　0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

　　0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

　　0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

　　0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,