在 Modbus 协议中，寄存器（Registers）是用于存储设备数据的存储单元，主要分为 ​​输入寄存器（Input Registers）​​ 和 ​​保持寄存器（Holding Registers）​​。此外，还有 ​​线圈（Coils）​​ 和 ​​离散输入（Discrete Inputs）​​，但这里我们主要讨论 ​​寄存器​​ 相关的概念。

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​​1. 输入寄存器（Input Registers）​​

​​(1) 定义​​

• ​​输入寄存器（Input Registers）​​ 是 ​​只读（Read-Only）​​ 的 16 位寄存器。

• 通常用于存储 ​​设备的状态、传感器数据、测量值​​ 等（如电压、电流、温度）。

• ​​无法通过 Modbus 写入​​，只能读取。

​​(2) 功能码​​

• ​​读输入寄存器（Function Code 0x04）​​：

  • 用于读取输入寄存器的值。

  • 示例请求：

    [Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x04] [Start Address Hi] [Start Address Lo] [Quantity Hi] [Quantity Lo]

  • 示例响应：

    [Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x04] [Byte Count] [Data Hi] [Data Lo] [Data Hi] [Data Lo] ...

​​(3) 典型应用​​

• 读取模拟量输入（如 PLC 的 AI 模块数据）。

• 读取设备运行状态（如温度、压力）。

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​​2. 保持寄存器（Holding Registers）​​

​​(1) 定义​​

• ​​保持寄存器（Holding Registers）​​ 是 ​​可读可写（Read-Write）​​ 的 16 位寄存器。

• 通常用于存储 ​​设备参数、控制命令、配置数据​​（如 PID 参数、设定值）。

• 可以通过 Modbus ​​读取和写入​​。

​​(2) 功能码​​

• ​​读保持寄存器（Function Code 0x03）​​：

  • 用于读取保持寄存器的值。

  • 示例请求：

    [Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x03] [Start Address Hi] [Start Address Lo] [Quantity Hi] [Quantity Lo]

  • 示例响应：

    [Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x03] [Byte Count] [Data Hi] [Data Lo] [Data Hi] [Data Lo] ...

• ​​写单个保持寄存器（Function Code 0x06）​​：

  • 用于写入单个保持寄存器的值。

  • 示例请求：

    [Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x06] [Register Address Hi] [Register Address Lo] [Value Hi] [Value Lo]

  • 示例响应（服务器原样返回）：

    [Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x06] [Register Address Hi] [Register Address Lo] [Value Hi] [Value Lo]

• ​​写多个保持寄存器（Function Code 0x10）​​：

  • 用于写入多个保持寄存器的值。

  • 示例请求：

    [Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x10] [Start Address Hi] [Start Address Lo] [Quantity Hi] [Quantity Lo] [Byte Count] [Data Hi] [Data Lo] [Data Hi] [Data Lo] ...

  • 示例响应（服务器返回起始地址和数量）：

    [Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x10] [Start Address Hi] [Start Address Lo] [Quantity Hi] [Quantity Lo]

​​(3) 典型应用​​

• 写入设备参数（如设定温度、速度）。

• 读取设备配置（如通信参数）。

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​​3. 输入寄存器 vs. 保持寄存器​​

​​特性​​	​​输入寄存器（Input Registers）​​	​​保持寄存器（Holding Registers）​​
​​读写权限​​	只读（Read-Only）	可读可写（Read-Write）
​​功能码​​	0x04（读输入寄存器）	0x03（读保持寄存器）、0x06（写单个）、0x10（写多个）
​​典型用途​​	传感器数据、状态监测	参数设置、控制命令
​​是否可修改​​	❌ 不能通过 Modbus 写入	✅ 可以写入

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​​4. 常见问题​​

​​(1) 为什么没有“写输入寄存器”功能码？​​

• ​​输入寄存器是只读的​​，设计上不允许通过 Modbus 协议修改。

• 如果设备需要更新输入寄存器的值（如传感器数据），通常由设备内部逻辑或硬件接口（如 ADC）自动更新。

​​(2) 保持寄存器能存储什么数据？​​

• 可以是 ​​任何 16 位数据​​，如：

  • 整数（如 0x1234）

  • 浮点数（IEEE 754 格式，占用 2 个寄存器）

  • 状态标志（如 0x0001表示“运行”）

​​(3) Modbus 地址范围​​

• ​​输入寄存器​​：通常从 30001开始（Modbus 地址 0x0000）。

• ​​保持寄存器​​：通常从 40001开始（Modbus 地址 0x0000）。

• 具体范围取决于设备厂商定义。

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​​5. 总结​​

​​概念​​	​​说明​​
​​输入寄存器（Input Registers）​​	只读，用于读取设备状态或传感器数据（功能码 0x04）。
​​保持寄存器（Holding Registers）​​	可读可写，用于参数配置或控制（功能码 0x03、0x06、0x10）。
​​写输入寄存器​​	Modbus 不支持，输入寄存器是只读的。
​​读保持寄存器​​	使用 0x03读取保持寄存器的值。

如果你在开发 Modbus 设备或调试通信，理解这些寄存器的区别非常重要！ 🚀