Modbus ASCIIデータ構造の詳細

Modbus ASCIIはModbusのメッセージフレームであり、RTUと比較して、ASCII伝送は文字に従って行われ、送信されるデータ量はRTUよりも多くなるので、データ量が大きい場合はRTUが一般的に使用され、データ量が小さい場合はASCIIを使用し、ASCIIプロトコルフレーム内に開始と終了を追加し、検証アルゴリズムを置き換えます。

フレーム形式

Modbus ASCIIモードでの通信フレームフォーマットは以下の通りです。

注Address、、Data、LRCは、8ビット値0-255を表す大文字の16进読読み取り可能文字のペアです。すなわち、ASCIIでは、各データバイトは、16进値の2つのASCII文字を表す2バイトに分割されます。

ASCI Iモードでは、Modbusメッセージの各部分は、以下のように特定の文字数とフォーマットで表示されます。

:AA BB CC...DD EE<CRLF>

• :- メッセージの開始記号。
• AA- ノードアドレス。16进数。
• BB- 関数コード、16進数表現。
• CC...DD- データフィールドは、関数コードと送信するデータ長によって異なります。
• EE- エラー検出のためのLRCチェックコード。
• <CRLF>- キャリッジリターンと改行Carriage Return Line Feedを表すメッセージの終了記号。

ASCIIフレームの転送

上記の状態図から得られる情報

1）“アイドル”状態は、処理すべきメッセージの送受信がない正常な状態です。

2“”文字を受信する度に、新しいメッセージのを示す。メッセージの受信中に文字が受信された場合、現在のローカルメッセージは不完全とみなされ、破棄されます。新しい受信バッファが再割り当てされる。

3）フレームの終了を検出した後、LRCの計算と検証を完了します。次に、アドレスフィールドを分析して、フレームがこのデバイスに送信されるかどうかを決定し、送信されない場合は破棄します。受信処理時間を短縮するために、アドレスフィールドはフレーム全体の終了を待たずに受信時に解析できます。

ASCIIフレームの送信

ASCIIメッセージフレームはRTUメッセージフレームとは大きく異なるため、ASCIIメッセージフレームには開始識別子と終了識別子がありますが、RTUフレームにはそのような識別子はありません。したがって、ASCIIメッセージフレームの受信ははるかに簡単で便利であり、t 3.5フレーム間隔時間は必要ありません。

しかし，受信したフレームの連続を保証するために，文字間の転送時間を約束することも可能である.一般に，メッセージ中の文字間隔は1秒に達すると考えられており，この間隔を超えるとエラーが発生したとみなし，このフレームメッセージデータを破棄して受信を再開する.

関数コードの特徴

ASCIIモードで最も一般的に使用される機能コードは、RTUモードで使用される機能コードと同じ定義です。以下は、基本的な機能コードとその説明です。

ASCII転送の例

例えば、アドレスを読み取るには0x20C1以下のASCIIメッセージを送信する2つのレジスタ：

:010420C1000218<CRLF>

リクエスト：

• :- メッセージ開始-0 x 3 A
• 01- スレーブアドレス-0 x 0 1
• 04- ファンクションコード読み込み入力レジスタ-0x04
• 20C1- 読み込むレジスタアドレス-0 x 20 C 1
• 0002- 読み込むレジスタの长さ（2である必要があります）-0 x 0002
• 18- LRCチェックコード
• <CRLF>- メッセージ終了、リターン改行-0 x 0D 0 A

応答：

:01040400001234B1<CRLF>

応答：

• :- メッセージ開始-0 x 3 A
• 01- スレーブアドレス-0 x 0 1
• 04- ファンクションコード読み込み入力レジスタ-0x04
• 04- 読み取りデータ長（4バイト）-0 x 04
• 00001234- VAR1から読み込まれた値-0x0001234
• B1- LRCチェックコード
• <CRLF>- メッセージ終了、リターン改行-0 x 0D 0 A

共通機能コード操作

Modbusの一般的な関数コードとリクエストとレスポンスの例を以下に示します。

01（01H）読み取りコイル

• 要求：スレーブ中コイルのON/OFF状態を読み取ります。

• 応答：コイル状態応答メッセージは、1つのコイルを表すデータフィールドのビットごとにパッケージ化されます。

02

• リクエスト：スレーブからの離散入力のON/OFFステータスを読み取ります。

• 応答：離散入力状態応答メッセージはコイル状態と同じ構成になります。

03（03H）リードホールドレジスタ

• 要求：スレーブの保持レジスタのバイナリ内容を読み込みます。

• 応答：レジスタデータを各レジスタに2バイトにパックします。

04

• 要求：スレーブから入力レジスタのバイナリ内容を読み込みます。

• 応答：入力レジスタデータを読み取るレスポンスメッセージは、保持レジスタを読み取るのと同じ構造になります。

05（05H）単コイル书き込み

• リクエスト：個々のコイルをONまたはOFFに書き込みます。

• レスポンス：通常のレスポンスはリクエストのエコーです。

06（06H）単一保持レジスタへの书き込み

• 要求は、単一の保持レジスタに値を書き込む。ブロードキャスト時、関数は追加されたすべてのスレーブに同じレジスタ参照を設定します。要求メッセージは、書き込むレジスタ参照（アドレスと数値を指定）を指定します。

• 応答する。

  通常の応答はリクエストのエコーであり、保持レジスタの内容が書き込まれた後に返される。

機能15（0FH）複数のコイルを書き込む

• リクエスト：1つのコイルシーケンスの各コイルをオンまたはオフに書き込みます。

• レスポンス：通常のレスポンスは、スレーブアドレス、機能コード、開始アドレス、および書き込まれたコイルの数を返します。

16（10H）

• Request：値を一連の保持レジスタに書き込む。

• レスポンス：通常のレスポンスは、スレーブアドレス、機能コード、開始アドレス、および書き込まれたレジスタ数を返します。

LRCテスト

LRCチェックコードの計算方法は以下の通りです。

unsigned char ucMBLRC( unsigned char * pucFrame, unsigned short usLen )
{
    unsigned char ucLRC = 0;  /* LRC char initialized */

    while( usLen-- )
    {
        ucLRC += *pucFrame++;   /* Add buffer byte without carry */
    }

    /* Return twos complement */
    ucLRC = ( UCHAR ) ( -( ( CHAR ) ucLRC ) );
    return ucLRC;
}