Modbus_master/slave_TCP/RTU

Modbus是一种串行通信协议,是Modicon于1979年为使用可编程逻辑控制器PLC而发表的.
MODBUS是工业领域通信协议的业界标准,并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式.

Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有:
      1)公开发表并且无版税要求
      2)相对容易的工业网络部署
      3)对供应商来说,修改移动原生的位元或字节没有很多限制

Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信,举个例子,一个由测量温度和湿度的装置,并且将结果发送给计算机.
在数据采集与监视控制系统SCADA中,Modbus通常用来连接监控计算机和remote terminal unit (RTU).
细节可以参考wiki百科或相关资料，总的来讲modbus是一个非常靠谱的工业上大量使用的应用层通讯协议，能够让各个厂家的设备能够通讯，只要被支持就可以了。

一、协议版本
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本.大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行.

对于串行连接,存在两个变种,它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同.Modbus RTU是一种紧凑的,采用二进制表示数据的方式.
Modbus ASCII是一种人类可读的,冗长的表示方式.这两个变种都使用串行通讯serial communication方式.
RTU格式后续的命令／数据带有循环冗余校验的校验和,而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和.
被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信,反之亦然。


对于通过TCP/IP的连接,存在多个Modbus/TCP变种,这种方式不需要校验和的计算.
对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的,只有封装方式是不同的.

Modbus有一个扩展版本Modbus Plus(Modbus+或者MB+),不过此协定是Modicon专有的和Modbus不同.
它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC的高速令牌旋转,它使用1Mbit/s的双绞线,并且每个节点都有转换隔离装置,是一种采用转换／边缘触发而不是电压／水平触发的装置.
连接Modbus Plus到计算机需要特别的接口,通常是支持ISA,PCI或者PCMCIA总线的板卡.

二、通信和设备
Modbus协议是一个master/slave架构的协议,有一个节点是master节点,其他使用Modbus协议参与通信的节点是slave节点.
每一个slave设备都有一个唯一的地址,在串行和MB+网络中,只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令.
在以太网上,任何一个设备都能发送一个Modbus命令,但是通常也只有一个主节点设备启动指令.

一个ModBus命令包含了打算执行的设备的Modbus地址,所有设备都会收到命令,但只有指定位置的设备会执行及回应指令.
地址0例外,指定地址0的指令是广播指令,所有收到指令的设备都会执行,不过不回应指令.
所有的Modbus命令包含了检查码,以确定到达的命令没有被破坏.
基本的ModBus命令能指令一个RTU改变它的寄存器的某个值,控制或者读取一个I/O端口,以及指挥设备回送一个或者多个其寄存器中的数据.
有许多modems和网关支持Modbus协议,因为Modbus协议很简单而且容易复制.它们当中一些为这个协议特别设计的.
有使用有线、无线通信甚至短消息和GPRS的不同实现,不过设计者需要克服一些包括高延迟和时序的问题.

相关说明，图片形式，下面会有用的，直观一点吧：

modbus栈结构


modbus帧，这个好好看看，下面调试会用到


典型的cs结构


公共功能码