Modbus报文详解
Modbus报文格式包含头部和数据部分，以下是对其详细解析：
一、头部
地址码（Address Code）：
指定通信对象的地址，通常为1到255之间的数字。
在Modbus RTU中，地址范围从0到247，其中0是广播地址，用于向所有从机发送消息，但从机不会对广播信息进行应答。地址248到255通常保留给特殊功能或未来使用。
功能码（Function Code）：
指定Modbus协议的功能，包括读寄存器、写寄存器、读取输入寄存器、写入输出寄存器等。
功能码占1字节，有效值范围是1~255。
常见的功能码包括：
01 (0x01)：读线圈状态（Read Coils），用于读取一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF）。
02 (0x02)：读离散输入状态（Read Discrete Inputs），用于读取一组离散输入的状态（ON/OFF）。
03 (0x03)：读保持寄存器（Read Holding Registers），用于读取一组保持寄存器中的二进制内容。
04 (0x04)：读输入寄存器（Read Input Registers），用于读取一组输入寄存器中的二进制内容。
05 (0x05)：写单个线圈（Write Single Coil），用于写入单个逻辑线圈的状态（ON/OFF）。
06 (0x06)：写单个寄存器（Write Single Register），用于写入单个保持寄存器的数据。
15 (0x0F)：写多个线圈（Write Multiple Coils），用于写入一组逻辑线圈的状态。
16 (0x10)：写多个寄存器（Write Multiple Registers），用于写入一组保持寄存器的数据。
二、数据部分
数据部分包含了请求或响应数据，其结构和长度依赖于功能码的不同。
例如，在读取保持寄存器（功能码03）时，数据部分可能包括寄存器起始地址的高位和低位、寄存器数量的高位和低位等。
三、校验码
CRC校验（Cyclic Redundancy Check）：
在Modbus RTU中，数据传输前需要计算CRC校验和，以检验数据是否传输正确。
CRC校验占2字节。
校验码（用于Modbus ASCII）：
在Modbus ASCII中，校验码用于校验数据是否传输正确，占2个ASCII字符。
以下是一个Modbus报文示例，用于采集设备ID为1的寄存器数据，从寄存器地址1开始采集100个寄存器，功能码为3（读保持寄存器）：
Modbus RTU报文：
地址码：01（表示设备ID为1）
功能码：03（读保持寄存器）
数据部分：
起始地址（高位）：00
起始地址（低位）：00（表示从寄存器地址0000H开始，即1号寄存器，注意Modbus地址通常是从0开始的，但在这里我们按照题目要求的1号寄存器进行解释，实际使用时可能需要根据设备的具体实现来调整）
寄存器数量（高位）：00
寄存器数量（低位）：64（表示采集64个寄存器，但题目要求100个，这里需要注意，由于Modbus RTU报文长度的限制，可能需要拆分多个报文来读取100个寄存器，或者设备支持扩展的报文格式。此处先以64个为例进行说明）
CRC校验：根据前面的报文内容计算得出，占2字节（具体值需要根据报文内容计算）
四、其他
在Modbus ASCII格式中，命令格式还包括回车和换行符，表示数据传输结束。
Modbus协议还支持TCP/IP等其他通信方式，但其报文格式与RTU和ASCII格式有所不同。
综上所述，Modbus报文格式是一个结构化的数据通信协议，通过头部中的地址码和功能码来指定通信对象和操作类型，数据部分则包含了具体的请求或响应数据。校验码用于确保数据传输的正确性。
一、头部
地址码（Address Code）：
指定通信对象的地址，通常为1到255之间的数字。
在Modbus RTU中，地址范围从0到247，其中0是广播地址，用于向所有从机发送消息，但从机不会对广播信息进行应答。地址248到255通常保留给特殊功能或未来使用。
功能码（Function Code）：
指定Modbus协议的功能，包括读寄存器、写寄存器、读取输入寄存器、写入输出寄存器等。
功能码占1字节，有效值范围是1~255。
常见的功能码包括：
01 (0x01)：读线圈状态（Read Coils），用于读取一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF）。
02 (0x02)：读离散输入状态（Read Discrete Inputs），用于读取一组离散输入的状态（ON/OFF）。
03 (0x03)：读保持寄存器（Read Holding Registers），用于读取一组保持寄存器中的二进制内容。
04 (0x04)：读输入寄存器（Read Input Registers），用于读取一组输入寄存器中的二进制内容。
05 (0x05)：写单个线圈（Write Single Coil），用于写入单个逻辑线圈的状态（ON/OFF）。
06 (0x06)：写单个寄存器（Write Single Register），用于写入单个保持寄存器的数据。
15 (0x0F)：写多个线圈（Write Multiple Coils），用于写入一组逻辑线圈的状态。
16 (0x10)：写多个寄存器（Write Multiple Registers），用于写入一组保持寄存器的数据。
二、数据部分
数据部分包含了请求或响应数据，其结构和长度依赖于功能码的不同。
例如，在读取保持寄存器（功能码03）时，数据部分可能包括寄存器起始地址的高位和低位、寄存器数量的高位和低位等。
三、校验码
CRC校验（Cyclic Redundancy Check）：
在Modbus RTU中，数据传输前需要计算CRC校验和，以检验数据是否传输正确。
CRC校验占2字节。
校验码（用于Modbus ASCII）：
在Modbus ASCII中，校验码用于校验数据是否传输正确，占2个ASCII字符。
以下是一个Modbus报文示例，用于采集设备ID为1的寄存器数据，从寄存器地址1开始采集100个寄存器，功能码为3（读保持寄存器）：
Modbus RTU报文：
地址码：01（表示设备ID为1）
功能码：03（读保持寄存器）
数据部分：
起始地址（高位）：00
起始地址（低位）：00（表示从寄存器地址0000H开始，即1号寄存器，注意Modbus地址通常是从0开始的，但在这里我们按照题目要求的1号寄存器进行解释，实际使用时可能需要根据设备的具体实现来调整）
寄存器数量（高位）：00
寄存器数量（低位）：64（表示采集64个寄存器，但题目要求100个，这里需要注意，由于Modbus RTU报文长度的限制，可能需要拆分多个报文来读取100个寄存器，或者设备支持扩展的报文格式。此处先以64个为例进行说明）
CRC校验：根据前面的报文内容计算得出，占2字节（具体值需要根据报文内容计算）
四、其他
在Modbus ASCII格式中，命令格式还包括回车和换行符，表示数据传输结束。
Modbus协议还支持TCP/IP等其他通信方式，但其报文格式与RTU和ASCII格式有所不同。
综上所述，Modbus报文格式是一个结构化的数据通信协议，通过头部中的地址码和功能码来指定通信对象和操作类型，数据部分则包含了具体的请求或响应数据。校验码用于确保数据传输的正确性。