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Modbus 协议ASCII和RTU模式代表什么含义?二者区别详解

来源:华强电子网 作者:NV 浏览:2080

标签: modbus 通信协议

摘要: Modbus协议是一种通信协议,用于在工业自动化系统中连接电子设备。Modbus协议可以通过串行通信线路传输数据,支持 RS-232、RS-422、RS-485 等多种串行通信方式,有两种传输模式:ASCII和RTU。那么ASCII和RTU这两种传输模式分别代表什么含义呢?下面一起来了解一下二者的区别。

Modbus协议是一种通信协议,用于在工业自动化系统中连接电子设备。Modbus协议可以通过串行通信线路传输数据,支持 RS-232、RS-422、RS-485 等多种串行通信方式,有两种传输模式:ASCII和RTU。那么ASCII和RTU这两种传输模式分别代表什么含义呢?下面一起来了解一下二者的区别。


一、Modbus 协议ASCII和RTU模式的含义


ASCII是“American Standard Code for Information Interchange”的缩写,是一种用于表示字符的编码方式。在ASCII模式下,文件以文本格式进行传输,传输的内容会被转换成ASCII码。这种模式通常用于传输文本文件,如HTML文件、代码文件等。在ASCII模式下传输文件时,文件中的换行符和结束符会被转换成网络标准的换行符和结束符,以便在不同的操作系统和计算机之间进行传输和处理。


RTU模式指的是在工业自动化控制领域中使用的一种通信模式。RTU是“Remote Terminal Unit”的缩写,是指远程终端单元。在RTU模式下,主站通过串口等通信接口向从站发送控制命令、数据请求等信息,并从从站获取状态信息、数据反馈等。


二、Modbus 协议ASCII和RTU模式的区别


Modbus 协议支持两种不同的串行传输模式:ASCII 模式和 RTU 模式,它们之间的主要区别在于数据的编码方式、传输速度和帧结构等方面。


1、数据的编码方式


ASCII 模式下,Modbus 数据通过 ASCII 码进行传输,每个字符由一个起始位、七个数据位、一个奇偶校验位和一个停止位组成。由于每个字符都需要 11 位,所以传输速度比较慢。ASCII 模式下,一个字节数据最多能传输两个字符,即一个字节数据需要传输 22 个比特。


RTU 模式下,Modbus 数据通过二进制码进行传输,一个字节数据由一个起始位、八个数据位、一个奇偶校验位和一个停止位组成。RTU 模式下,传输速度比 ASCII 模式要快,且每个字节只需传输 11 个比特,因此传输效率更高。


2、传输速度


由于 ASCII 模式下每个字符需要 11 位,因此传输速度比 RTU 模式慢很多。在 ASCII 模式下,传输速率通常为 9600 比特/秒,而在 RTU 模式下,传输速率可以达到 115200 比特/秒以上。


3、帧结构


ASCII 模式下,每个 Modbus 数据帧由一个冒号(“:”)作为起始符和一个回车符(CR)和换行符(LF)组成的终止符组成,中间是十六进制字符的数据和校验和。数据帧长度不定,通常在 11 至 33 个字符之间,结构如下:


: 逻辑地址 功能码 数据起始地址 数据数量 数据 CRC1 CRC2 \r\n


其中,逻辑地址和功能码描述了Modbus命令的类型,数据起始地址和数据数量描述了要读取或写入的寄存器地址和数量,CRC1和CRC2是循环冗余校验码,用于检测传输中的错误。


RTU 模式下,每个 Modbus 数据帧由一个起始位、一个设备地址、一个功能码、一个或多个数据字节、一个 CRC 校验和和一个停止位组成。数据帧长度固定,通常为 11 个字符,结构如下:


从站地址 功能码 数据 CRC1 CRC2


其中,从站地址和功能码描述了Modbus命令的类型,数据包含要读取或写入的寄存器地址和数量,CRC1和CRC2是循环冗余校验码,用于检测传输中的错误。


总体来说,RTU 模式比 ASCII 模式更为常用,因为它具有更快的传输速度和更简单的帧结构。然而,ASCII 模式更为稳定,适合需要保证数据可靠性的场合。在选择 Modbus 传输模式时,应根据实际应用需求进行选择。


ASCII和RTU能自动转换吗?


RTU和ASCII是两种不同的通信协议,它们的数据格式和传输方式都不同,因此不能自动转换。如果需要在两种协议之间进行转换,需要使用专门的转换设备或软件,例如Modbus网关设备或软件等。


通常情况下,从站设备通常只支持一种通信协议,主站需要根据从站设备所支持的协议进行配置。如果主站需要与多个从站设备进行通信,而这些设备支持不同的通信协议,那么就需要使用转换设备或软件进行协议转换,以确保从站设备与主站之间的正常通信。


需要注意的是,在进行协议转换时,数据的准确性和完整性是非常重要的,因为数据的不正确或丢失可能会导致严重的后果。因此,在选择转换设备或软件时,应该选择可靠的产品,并进行严格的测试和验证。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67