modbus協議
說起協議，我們對http協議比較熟悉，因為每天上網都離不開它。
http協議暫且不表，今天我介紹下modbus協議。modbus是一種應用層協議，它主要在工控場景下使用，比如PLC控制設備，上位機和PLC通過modbus協議通訊。
1、modbus的概況
注意：數組長度只是個參考，後面會有詳細說明。數據類型也沒有列舉完。modbus的網路拓撲結構也不是只有master/slave結構，還有其它的結構，比如peer to peer，每一個網路節點既可以是master，也可以充當slaver。不過master/slave結構還是比較典型的網路拓撲。
2、master/slave結構
Reques&Response
正常的請求相應如上圖所示，如果發生異常的情況，請看下圖：
注意，在modbus協議文檔中，提到Query和Response，Query就是Request，Request&Response更多地是參考了Http。上圖中的Client相當於Master，Server相當於Slave。為什麼呢？因為Client首先發起了請求，所以它就是Master，Master發起查詢，Slave收到查詢後，解析消息，然後返回。這一點，可能初學者容易混淆。
3、modbus消息體
這裡的Start和End 3.5 Char time，意思是消息的每一幀前後間隔的時間。要明確一點，3.5個字元時間是最小間隔時間。為什麼需要前後間隔呢？因為modbus rtu是一個流式數據，也就是數據流，它不像modbus ASCII協議，開始位置用：標識。既沒有標識，還不停頓，收到消息的一方，就懵逼了，心想：「我該如何處理呢？」
4、modbus消息解析
這是請求包的解析，通俗地說，就是：讓哪個Slave，在哪個暫存器上做什麼。這就涉及到三個要素： 從機地址、功能碼、偏移地址（暫存器地址）。上面的含義：地址為1的從機，從00 0E暫存器開始讀取10個暫存器的值。最後兩個位元組是CRC校驗位，驗證數據的完整性。如果網路傳輸過程中，出現數據丟失，就會知道。
Response消息，01和04都是請求時就包含的，表示從機的當前操作返回了數據。20表示10個暫存器的數據量，後面緊接著是數據，最後兩位仍然是校驗位。
5、modubs rtu和moudus ASCII協議區別
注意：上圖中的Function 04，ASCII碼這邊，缺失一個4，它是把十六進位的每一位都當字元來傳，每個字元佔一個位元組，所以Rtu用一個位元組，它就得兩個位元組。
從上面兩個圖上可以看出，modbus rtu的優點很明顯，在相同的速率下，傳輸的位元組數基本上是modbus ASCII的兩倍。那moubus ASCII的優勢在哪裡？它在傳輸過程中，字元之間的傳輸時間間隔是可以長一點的，而不會出現問題。
6、PDU和ADU
從上圖可以看出，ADU是一個完成的數據包，PDU是解析時，最後要拿出來的數據。modbus rtu的數據量最大不能超過256個位元組。所以，PDU最大位元組數是253。同時，說明了modbus Tcp和Rtu的區別，就是有前導位元組，沒有校驗位。
7、設備記憶體分布
8、常用功能碼
9、modbus實際應用
油田注水儀數據接收及解析
10、小結
本篇就modbus協議的方方面面做了介紹，尤其是modbus不同協議及消息幀的解析，主從服務的交互等，希望對初入這一行的同伴有所幫助。
