modbus java 高低位互换 modbus高位低位啥意思 |
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modbus java 高低位互换 modbus高位低位啥意思
| 一、Modbus 基础（一）、串行链路上的两种不同模式 特性 RTU模式 ASCII模式 编码 二进制 ASCII 每个字符位数 起始位：1 Bit 起始位：1 Bit 数据位：8 Bit 数据位：7 Bit 奇偶校验：1位 奇偶校验：1位 停止位：1 或 2 停止位：1 或 2 报文校验 CRC（循环冗余校验） LRC（纵向冗余校验） （二）、串行链路上的通用报文格式报文前后各需要大于3.5个字符的报文间隔时间，否则会被判断为一帧报文 （3.5个字节的时间主要由波特率决定的，在9600的波特率下大概是4ms） 地址 功能码 数据 CRC校验 1 Byte 1 Byte N Byte 2 Byte （三）、存储区存储区标识 名称 类型 读 / 写 存储单元地址 0XXXX 线圈 位 读 / 写 00001 ~ 0XXXX 1XXXX 输入线圈 位 只读 10001 ~ 1XXXX 3XXXX 输入寄存器 字 只读 30001 ~ 3XXXX 4XXXX 保持 / 输出寄存器 字 读 / 写 40001 ~ 4XXXX 【注】：存储单元数量与实际设备相关 （四）、Modbus大小端众所周知，计算机底层都是二进制代码，但在实际应用中，我们却经常和浮点数、整数或者字符串打交道，在进行赋值运算或者算术运算时，必须要保证参与运算的数据类型保持一致，如果不一致，就必须进行数据转换。 数据类型 c#简称 数据长度（位） 数据范围 位 Bit 1 0-1 字节 Byte 8 0-255 有符号16位整数 Short 16 -32768-32767 无符号16位整数 UShort 16 0-65535 有符号32位整数 Int 32 -2E31-2E31 无符号32位整数 UInt 32 0-2E32 单精度浮点数 Float 32 -3.4E38-3.4E38 有符号64位整数 Long 64 -2E63-2E63 无符号64位整数 ULong 64 0-2E64 双精度浮点数 Double 64 -1.79E308-1.79E308 字符串 String 64 无 字节顺序简单来说，就是指超过一个字节的数据类型在内存中的存储顺序，如果只有1个字节就不存在顺序的说法了，一般来说，字节顺序会分两类，一种叫做大端字节顺序，一种叫做小端字节顺序。 大端字节顺序是指高位字节存储在低位地址，低位字节存储在高位地址 小端字节顺序则反之，高位字节存储在高位地址，低位字节存储在低位地址 如果一个Int类型数组，占用4个字节，4个字节顺序为ABCD，那么采用big-endian大端字节顺序，那么在内存中即为ABCD，如果采用small-endian小端字节顺序，那么在内存中存储即为DCBA，但是在实际应用中，还有可能出现BADC或者CDAB的情况，因此我们在大小端的基础上做了一下扩展，定义了4种不同字节顺序，采用枚举类型表示 public enum DataFormat { ABCD = 0, // 大端形式 BADC = 1, // 大端单字反转 CDAB = 2, // 小端单字反转 DCBA = 3, // 小端形式 }二、调试（一）、软件介绍名称 描述 Modbus Slave 一款用于仿真 Modbus Rtu 从站或 Modbus TCP 服务器的软件 Modbus Poll 一款用于仿真 Modbus Rtu 主站或 Modbus TCP 客户端的软件 VSPD 一款用于虚拟电脑串口软件（Configure Virtual Serial Port Driver） 利用VSPD虚拟出两个串口（把本文为COM3 和 COM7）Function：选择的存储区需要相同（二）、Modbus Slave 软件 —— Rtu从站 / TCP 服务器Connection >> Connection Setup，设置如下
Setup >> Slave Definition，设置如下
Slave ID：从站的ID Function：选择的存储区 （三）、Modbus Poll 软件 —— Rtu 主站 \ TCP 客户端Connection >> Connection Setup，设置如下
Setup >> Read/Write Definition，设置如下
Slave ID：需要注意从站的ID Function：选择的存储区 三、数据读取（一）、读取输出线圈 （功能码：01H）主站询问报文格式： 从站地址 功能码 起始地址（高位） 起始地址（低位） 线圈数量（高位） 线圈数量（低位） CRC 0x11 0x01 0x00 0x13 0x00 0x1B XXXX 含义： 读取11H（17）号从站输出线圈 起始地址 = 0013H（19），对应地址是00020； 线圈数量 = 001BH（27），结束地址是 = 00020 + 27 - 1 = 00046 即从11H（17）号从站读取00020 - 00046 共27个线圈状态。 从站应答报文格式： 从站地址 功能码 字节计数 线圈状态20-27 线圈状态28-35 线圈状态36-43 线圈状态44-46 CRC 0x11 0x01 0x04 0xCD 0x6B 0xB2 0x05 XXXX 含义：来自11H（17）号从站输出线圈 00020-00046,共27个线圈状态，分别为 CD 6B B2 05 CD = 1100 1101 对应00020 - 00027 6B = 0110 1011 对应00028 - 00035 B2 = 1011 0010 对应00036 - 00043 05 = 0000 0101 对应00044 - 00046【注】：状态从右往左进行对应低位到高位的线圈 /* * 将byte数组转化为获取二进制 */ var result = modbusRtu.ReadKeepRegister(1, 0, Convert.ToUInt16(this.textBox1.Text)); if (result.IsSuccess) { string binaryString = string.Empty; foreach (var item in result.Content) { // 反转数组 char[] charArray = Convert.ToString(item, 2).PadLeft(8, '0').ToCharArray(); Array.Reverse(charArray); binaryString += new string(charArray); } binaryString = binaryString.Substring(0, Convert.ToUInt16(this.textBox1.Text)); Console.WriteLine(binaryString); } else { Console.WriteLine(result.Message); }（二）、读取输入线圈 （功能码：02H）主站询问报文格式： 从站地址 功能码 起始地址（高位） 起始地址（低位） 线圈数量（高位） 线圈数量（低位） CRC 0x11 0x02 0x00 0xC4 0x00 0x1D XXXX 含义： 读取11H（17）号从站输入线圈 起始地址 = 00C4H（196），对应地址是10197； 线圈数量 = 001DH（29），结束地址是 = 10197 + 29 - 1 = 10225 即从11H（17）号从站读取10197 - 10225 共29个线圈状态。 从站应答报文格式： 从站地址 功能码 字节计数 线圈状态10197-10204 线圈状态10205-10212 线圈状态10213-10220 线圈状态10221-10228 CRC 0x11 0x02 0x04 0xCD 0x6B 0xB2 0x05 XXXX 含义：来自11H（17）号从站输入线圈 10197-10228,共32个线圈状态，分别为 CD 6B B2 05 CD = 1100 1101 对应10197 - 10204 6B = 0110 1011 对应10205 - 10212 B2 = 1011 0010 对应10213 - 10220 05 = 0000 0101 对应10221 - 10228【注】：状态从右往左进行对应低位到高位的线圈，当然也不是绝对的，和上文所讲到的大小端相关 /* * 将byte数组转化为获取二进制 */ var result = modbusRtu.ReadKeepRegister(1, 0, Convert.ToUInt16(this.textBox1.Text)); if (result.IsSuccess) { string binaryString = string.Empty; foreach (var item in result.Content) { // 反转数组 char[] charArray = Convert.ToString(item, 2).PadLeft(8, '0').ToCharArray(); Array.Reverse(charArray); binaryString += new string(charArray); } binaryString = binaryString.Substring(0, Convert.ToUInt16(this.textBox1.Text)); Console.WriteLine(binaryString); } else { Console.WriteLine(result.Message); }（三）、读取保持寄存器 （功能码：03H）主站询问报文格式： 从站地址 功能码 起始寄存器（高位） 起始寄存器（低位） 寄存器数量（高位） 寄存器数量（低位） CRC 0x11 0x03 0x00 0x6B 0x00 0x02 XXXX 含义： 读取11H（17）号从站保持寄存器 起始地址 = 006BH（107），对应地址是40107； 寄存器数量 = 0002H（2），结束地址是 = 40108 + 2 - 1 = 40109 即从11H（17）号从站读取40108 - 40109 共2个寄存器的值。 从站应答报文格式： 从站地址 功能码 字节计数 40108高位 40108低位 40109高位 40109低位 CRC 0x11 0x03 0x04 0x02 0x2B 0x01 0x06 XXXX 含义： 来自11H（17）号从站保持寄存器的值 40108-40109,共2个寄存器的值，分别为 CD 6B B2 05 保持寄存器 40108 的值为 CD6BH 保持寄存器 40109 的值为 B205H （四）、读取输入寄存器 （功能码：04H）主站询问报文格式： 从站地址 功能码 起始寄存器（高位） 起始寄存器（低位） 寄存器数量（高位） 寄存器数量（低位） CRC 0x11 0x04 0x00 0x6B 0x00 0x02 XXXX 含义： 读取11H（17）号从站输入寄存器 起始地址 = 006BH（107），对应地址是40107； 寄存器数量 = 0002H（2），结束地址是 = 40108 + 2 - 1 = 40109 即从11H（17）号从站读取40108 - 40109 共2个寄存器的值。 从站应答报文格式： 从站地址 功能码 字节计数 40108高位 40108低位 40109高位 40109低位 CRC 0x11 0x04 0x04 0x02 0x2B 0x01 0x06 XXXX 含义： 来自11H（17）号从站输入寄存器的值 40108-40109,共2个寄存器的值，分别为 CD 6B B2 05 输入寄存器 40108 的值为 CD6BH 输入寄存器 40109 的值为 B205H （五）、强制单个线圈 （功能码：05H）主站询问报文格式： 从站地址 功能码 线圈地址（高位） 线圈地址（低位） 断通标志 断通标志 CRC 0x11 0x05 0x00 0xAC 0xFF 0x02 XXXX 含义： 强制 11H （17）号从站某个线圈的值 线圈地址=00ACH=172，对应地址 00173 断通标志为FF00H表示置位，断通标志为0000H表示复位 即置位 11H （17）号从站输出线圈00173 从站应答报文格式： 从站地址 功能码 线圈地址（高位） 线圈地址（低位） 断通标志 断通标志 CRC 0x11 0x05 0x00 0xAC 0xFF 0x02 XXXX 含义： 强制 11H （17）号从站输出线圈00173为ON后原文返回 （六）、强制多个线圈 （功能码：0FH）主站询问报文格式： 从站地址 功能码 起始（高位） 起始（低位） 线圈数（高位） 线圈数（低位） 字节计数 字节1 字节2 CRC 0x11 0x0F 0x00 0x13 0x00 0x0A 0x02 0xCD 0x00 XXXX 含义： 预置 11H （17）号从站多个线圈的值， 线圈起始地址=0013H=19，对应地址 00020； 线圈数=0x000A=10，结束地址为00020+10-1=00029， 写入值为0xCD00， 即预置 11H （17）号从站线圈： 00020-00027=0xCD=1100 1101 00028-00029=0x00=0000 0000【注】：状态从右往左进行对应低位到高位的线圈 从站应答报文格式： 从站地址 功能码 起始（高位） 起始（低位） 线圈数（高位） 线圈数（低位） CRC 0x11 0x0F 0x00 0x13 0x00 0x0A XXXX 含义： 预置 11H （17）号从站线圈： 00020-00027=0xCD=1100 1101 00028-00029=0x00=0000 0000 （七）、预置单个寄存器 （功能码：06H）主站询问报文格式： 从站地址 功能码 寄存器地址（高位） 寄存器地址（低位） 写入值（高位） 写入值（低位） CRC 0x11 0x06 0x00 0x87 0x03 0x9E XXXX 含义： 预置 11H （17）号从站某个寄存器的值 寄存器地址=0087H=135，对应地址 40136 写入值为0x039E， 即预置 11H （17）号从站保存寄存器40136值为0x039E。 从站应答报文格式： 从站地址 功能码 寄存器地址（高位） 寄存器地址（低位） 写入值（高位） 写入值（低位） CRC 0x11 0x06 0x00 0x87 0x03 0x9E XXXX 含义： 预置 11H （17）号从站保存寄存器40136值为0x039E后原文返回 （八）、预置多个寄存器 （功能码：10H）主站询问报文格式： 从站地址 功能码 起始（高位） 起始（低位） 数量（高位） 数量（低位） 字节计数 字节1 字节2 字节3 字节4 CRC 0x11 0x10 0x00 0x87 0x00 0x02 0x04 0x01 0x05 0x0A 0x10 XXXX 含义： 预置 11H （17）号从站多个寄存器的值， 寄存器起始地址=0087H=135，对应地址 40136； 寄存器数=0x0002=2，结束地址为40136+2-1=40137， 写入值为0x0105,0x0A10， 即预置 11H （17）号从站寄存器： 40136=0x0105 40137=0x0A10 从站应答报文格式： 从站地址 功能码 起始（高位） 起始（低位） 数量（高位） 数量（低位） CRC 0x11 0x10 0x00 0x87 0x00 0x02 XXXX 含义： 预置 11H （17）号从站寄存器：40136=0x0105 40137=0x0A10
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