Modbus RTU 串口的协议

表格

字段	长度	含义	大白话解释
起始间隙	≥3.5 字符时间	帧开始标记	总线空这么久了，设备就知道 “新报文要来了”
设备地址	8 位（1 字节）	从站 ID	告诉总线：这条消息是发给哪个设备的（0~247）
功能代码	8 位（1 字节）	要做什么操作	比如 01 读线圈、03 读保持寄存器、04 读输入寄存器
数据	N×8 位（N 字节）	操作的具体参数	比如 “从地址 0 开始读 1 个寄存器” 的地址和数量
CRC 校验	16 位（2 字节）	数据校验	防传输错误，设备收到后会重新计算校验码，不对就丢弃
停止间隙	≥3.5 字符时间	帧结束标记	总线又空了这么久，设备就知道 “这一帧发完了”

先看操作码 Modbus 协议的 “操作说明书”

① 读线圈状态（01）bit

你可以把它理解成：查开关的状态。线圈就是我们之前说的 “数字量输出（DO）”，比如 LED、蜂鸣器、继电器。功能码01就是让设备告诉你：“我这几个开关，现在是开还是关？”比如你想确认 LED 灯有没有被点亮，就发这个指令。

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② 读离散输入状态（02）bit

理解成：查按钮的状态。离散输入就是 “数字量输入（DI）”，比如接的按钮、开关、接近传感器。功能码02就是让设备告诉你：“我这几个按钮，现在是按下还是松开？”比如你接了个按键，想知道用户有没有按它，就用这个指令。

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③ 写单个线圈（05）、写多个线圈（15）bit

理解成：控制开关。

• 05：只控制一个开关，比如 “把 LED1 打开”
• 15：一次控制多个开关，比如 “把 LED1、LED2、蜂鸣器都关掉”
•  modbus_write_bit，底层就是用的功能码05，来控制 LED 亮灭的。

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④ 读保持寄存器（03）16bit

理解成：读设备里存的 “参数”。保持寄存器里存的是设备的可配置参数，比如 PID 控制器的参数、报警上下限、设备地址等。功能码03就是让设备把这些设定好的参数发给你，你可以读出来看看对不对。

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⑤ 读输入寄存器（04）16bit

理解成：读传感器的实时数据。输入寄存器里存的是设备实时采集的原始数据，比如温湿度、电压、电流。功能码04就是让设备把这些传感器数据发给你。你之前读温湿度的代码，用的就是这个功能码！

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⑥ 写单个保持寄存器（06）、写多个保持寄存器（16）16bit

理解成：给设备 “设置参数”。

• 06：只改一个参数，比如 “把温度报警上限设为 50℃”
• 16：一次改多个参数，比如 “把 PID 的 P、I、D 三个参数都改掉”这些参数写进去后，设备就会按你设定的新值运行。

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一句话总结

表格

功能码	操作对象	用途	你的场景例子
01	线圈（输出）	读开关状态	确认 LED 灯是否点亮
02	离散输入	读按钮 / 传感器状态	读按键是否按下
05/15	线圈（输出）	控制开关	点亮 / 熄灭 LED、蜂鸣器
03	保持寄存器	读设备参数	读 PID 参数、报警值
04	输入寄存器	读传感器数据	读温湿度、电压电流
06/16	保持寄存器	设置设备参数	修改报警上下限、设备地址

• 控制 LED / 蜂鸣器：用的是写线圈（05）
• 读温湿度：用的是读输入寄存器（04）
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传感器点位