2.4 MODBUS應(yīng)用層協(xié)議

2.4.1 MODBUS功能碼

MODBUS功能碼是MODBUS請求/應(yīng)答PDU(Protocol Description Unit)的元素。PDU中用一個字節(jié)編碼MODBUS功能碼域，有效的碼字范圍是十進制1～255，其中128～255為異常相應(yīng)保留。MODBUS定義了三類功能碼：

(1)公共功能碼：由Modbus.org確認的，被確切定義并保證唯一的功能碼。此類功能碼在MBIETFRFC中歸檔，可進行一致性測試。

(2)用戶定義的功能碼：十進制區(qū)間65～72和100～110為用戶可自定義的功能碼。在此區(qū)間內(nèi)，用戶無需Modbus組織的任何批準(zhǔn)就可以選擇和實現(xiàn)一個功能碼，但不能保證被選功能碼的使用是唯一的。用戶可啟動RFC將改變引入公共分類中，并且指配一個新的功能碼。

(3 )保留功能碼：某些公司在傳統(tǒng)產(chǎn)品上使用的功能碼，不作為公共使用。已定義的Modbus公共功能碼按其功能可分為數(shù)據(jù)訪問類和異常響應(yīng)及診斷類兩部分。數(shù)據(jù)訪問類功能碼實現(xiàn)對輸入離散量、線圈的位訪問，對寄存器、FIFO隊列的16位訪問以及對文件記錄的讀寫。診斷類功能碼提供了讀異常狀態(tài)、設(shè)備標(biāo)識等功能。表2.5給出了Modbus公共功能碼的定義。

2.4.2 MODBUS異常響應(yīng)

當(dāng)客戶機設(shè)備向服務(wù)器設(shè)備發(fā)送請求時，主站的詢問可能導(dǎo)致下列四種事件：

(1)服務(wù)器設(shè)備接收到無通信錯誤的請求，并且可以正常地處理詢問，那么服務(wù)器設(shè)備將返回一個正常的響應(yīng)。

(2)由于通訊錯誤，服務(wù)器沒有接收到請求，那么不能返回響應(yīng)?？蛻魴C程序?qū)⒁曋疄槌瑫r。

(3)服務(wù)器接收到請求，但是檢測到一個通信錯誤(奇偶檢驗、LRC、CRC等)，那么不能返回響應(yīng)?？蛻魴C程序?qū)⒁曋疄槌瑫r。

(4)服務(wù)器接收到無通信錯誤的請求，但不能處理這個請求(例如，請求讀一個不存在的寄存器)，服務(wù)器將返回一個異常響應(yīng)，通知客戶機錯誤的實際情況。

異常響應(yīng)報文時通過功能碼域和數(shù)據(jù)域區(qū)別于正常響應(yīng)。對于功能碼域，正常響應(yīng)的服務(wù)器復(fù)制原始請求的功能碼，即所有功能碼的MSB都為0;異常響應(yīng)的服務(wù)器設(shè)置功能碼的MSB為1，即使得異常響應(yīng)中的功能碼值比正常響應(yīng)中的功能碼值高80H.對于數(shù)據(jù)域，正常響應(yīng)的服務(wù)器將返回請求中要求的信息;異常響應(yīng)的服務(wù)器返回異常碼?？蛻魴C通過響應(yīng)報文中功能碼的MSB識別異常響應(yīng)，并能夠檢測數(shù)據(jù)域中的異常碼。表2 .6給出了Modbus異常碼及其含義。