C# Modbus RTU通讯学习笔记-摩杜云开发者社区

Modbus RTU 是一种串行通信协议，通常用于工业自动化系统中的设备间通信。它使用二进制编码，支持多个设备在同一通信线路上进行通信。以下是一些关于 Modbus RTU 的信息：

Modbus RTU 是 Modbus 协议的一种变体，它使用 RS-485 串行通信标准。
Modbus RTU 使用 CRC 校验来保证数据传输的完整性和正确性。
Modbus RTU 支持多种数据类型，包括整数、浮点数、布尔值等。
Modbus RTU 通常被用于控制器、传感器、执行器等设备之间的通信。

Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：

公开发表并且无版权要求易于部署和维护

对供应商来说，修改移动本地的比特或字节没有很多限制 Modbus允许多个 (大约240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。

Modbus支持的具体协议有：Modbus TCP、Modbus UDP、Modbus RTU、ModbusRtuOverTcp、Modbus Ascii等。支持Modbus的设备厂高非常多，三菱、西门子等在不同的设备模块上都有支持。

1 modbus 通讯数据格式

地址码	功能码	数据区	校验码
1个字节1	1个字节	N个字节	6位CRC

2 功能码

功能码	描述	说明	MOUBUS地址
01	读输出线圈寄存器	位操作	00001 ~ 09999
02	读离散输入寄存器	位操作	10001 ~ 19999
03	读保持(输出)寄存器	字操作	40001 ~ 49999
04	读输入寄存器	字操作	30001 ~ 39999
05	写单线圈寄存器	位操作	00001 ~ 09999
06	写单线圈保持寄存器	字操作	40001 ~ 49999
07	读取异常状态	获得8个内部线圈的逻辑状态
10	写多路寄存器	字操作
15	写多线圈寄存器	位操作	00001 ~ 09999
16	写多个保持寄存器	字操作	40001 ~ 49999
17	报告从机标识	可使主机判断从机标识的类型及其该从机运行指示灯的状态

3.格式

数据区格式不固定，一般需要查看从机设备的通讯手册
数据区格式示例：

开始编号/寄存器地址	数据个数	数据1	……	数据n
2个字节	2个字节	2个字节	2个字节	2个字节

4.CRC校验算法步骤

第一步：设置CRC变量存储器初始值位0xFFFF；

第二步：把第一个参与校验的数据和CRC变量的低八位进行异或运算，结果仍存到CRC存储器中；

第三步：把CRC右移一位，最高位补0；

第四步：检查刚移出的最低位b0，如果b0=1，则CRC变量和0xA001进行异或运算，结果仍存在CRC变量存储器中，然后执行下一步。如果b0=0，则直接执行下一步；

第五步：重复3、4两步，只到右移8次。这样第一个数据处理就完成了，结果仍存在CRC变量存储器中。

第六步：重复2~5步，处理下一个数据，只到参与校验的数据均处理完毕。注：最后获得的16位CRC校验值，在传输时，低八位在前，高八位在后；

CRC校验算法C#语言程序

/// <summary>
        /// CRC16_Modbus效验
        /// </summary>
        /// <param name="byteData">要进行计算的字节数组</param>
        /// <returns>计算后的数组</returns>
        public static byte[] ToModbus(byte[] byteData)
        {
            byte[] CRC = new byte[2];

            UInt16 wCrc = 0xFFFF;
            for (int i = 0; i < byteData.Length; i++)
            {
                wCrc ^= Convert.ToUInt16(byteData[i]);
                for (int j = 0; j < 8; j++)
                {
                    if ((wCrc & 0x0001) == 1)
                    {
                        wCrc >>= 1;
                        wCrc ^= 0xA001;//异或多项式
                    }
                    else
                    {
                        wCrc >>= 1;
                    }
                }
            }

            CRC[1] = (byte)((wCrc & 0xFF00) >> 8);//高位在后
            CRC[0] = (byte)(wCrc & 0x00FF);       //低位在前
            return CRC;

        }