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
十六进制数4124表示的十进制整数为16676,错误校验值要根据传输方式而定。
(2)ModBus的数据校验方式
CRC-16(循环冗余错误校验)
CRC-16错误校验程序如下:报文(此处只涉及数据位,不指起始位、停止位和任选的奇偶校验位)被看作是一个连续的二进制,其最高有效位(MSB)首选发送。报文先与X↑16相乘(左移16位),然后看X↑16+X↑15+X↑2+1除,X↑16+X↑15+X↑2+1可以表示为二进制数11000000000000101。整数商位忽略不记,16位余数加入该报文(MSB先发送),成为2个CRC校验字节。余数中的1全部初始化,以免所有的零成为一条报文被接收。经上述处理而含有CRC字节的报文,若无错误,到接收设备后再被同一多项式(X↑16+X↑15+X↑2+1)除,会得到一个零余数(接收设备核验这个CRC字节,并将其与被传送的CRC比较)。全部运算以2为模(无进位)。
习惯于成串发送数据的设备会首选送出字符的最右位(LSB-最低有效位)。而在生成CRC情况下,发送首位应是被除数的最高有效位MSB。由于在运算中不用进位,为便于操作起见,计算CRC时设MSB在最右位。生成多项式的位序也必须反过来,以保持一致。多项式的MSB略去不记,因其只对商有影响而不影响余数。
生成CRC-16校验字节的步骤如下:
①装如一个16位寄存器,所有数位均为1。
②该16位寄存器的高位字节与开始8位字节进行“异或”运算。运算结果放入这个16位寄存器。
③把这个16寄存器向右移一位。
④若向右(标记位)移出的数位是1,则生成多项式1010000000000001和这个寄存器进行“异或”运算;若向右移出的数位是0,则返回③。
⑤重复③和④,直至移出8位。
⑥另外8位与该十六位寄存器进行“异或”运算。
⑦重复③~⑥,直至该报文所有字节均与16位寄存器进行“异或”运算,并移位8次。
⑧这个16位寄存器的内容即2字节CRC错误校验,被加到报文的最高有效位。
另外,在某些非ModBus通信协议中也经常使用CRC16作为校验手段,而且产生了一些CRC16的变种,他们是使用CRC16多项式X↑16+X↑15+X↑2+1,单首次装入的16位寄存器为0000;使用CRC16的反序X↑16+X↑14+X↑1+1,首次装入寄存器值为0000或FFFFH。
LRC(纵向冗余错误校验)
LRC错误校验用于ASCII模式。这个错误校验是一个8位二进制数,可作为2个ASCII十六进制字节传送。把十六进制字符转换成二进制,加上无循环进位的二进制字符和二进制补码结果生成LRC错误校验(参见图)。这个LRC在接收设备进行核验,并与被传送的LRC进行比较,冒号(:)、回车符号(CR)、换行字符(LF)和置入的其他任何非ASCII十六进制字符在运算时忽略不计。
表5 LRC生成范例--读取02号从机的前8个线圈
十六进制 二进制
地址 0 2 0000 0010
功能码 0 1 0000 0001
起始地址高位 0 0 0000 0000
起始地址低位 0 0 0000 0000
单元数量 0 0 0000 0000
0 8 + 0000 1000
0000 1011
变成补码 1111 0101
错误校验 F 5 F 5
接受PC把所有收到的数据字节(包括最后的LRC)加在一起,8位应全部为0(注意:和可能超过8位,应略去最低位) 0000 0010
0000 0001
0000 0000
0000 0000
0000 0000
0000 1000
错误校验 1111 0101
和 0000 0000
四、另外介绍一种在MODBUS设计、调试、安装过程中必备的软件——MODSCAN32,它是针对于MODBUS在rtu模式下做的一个通用测试程序,通过它可以用pda对工业现场中的modbus 地址中的数据进行测试。
的modbus 地址中的数据进行测试。