MODBUS协议,COM口,串行通讯端口的基础理解

2022-07-14 14:47:48 admin 13

1、MODBUS

modbus指的是一种工业标准的数据对话协议,对于保持寄存器,输入寄存器,输出寄存器,线圈寄存器等不同的寄存器数值的读写,均定义了专门的指令和数据交换规范。modbus协议需要在与modbus标准的工业设备进行数据通讯时使用,既可以通过串口实现连接,也可以通过TCP以太网链接。


(1)上位机读取数据每次间隔时间一般不小于100ms

(2)设备地址:MODBUS从机通讯地址,在一个网络中不能有两个相同的地址。

(3)功能码:MODBUS 协议规定的功能码

(4)寄存器地址和寄存器数:主站命令中的参数是从寄存器地址开始的寄存,读寄存器长度的N个寄存器。

(5)从站响应数据:从站响应数据是:字节数和N个数字节数据。

(6)modbus信息帧结构组成:

防爆伺服电机,防爆交流伺服电机

(7)MODBUS命令报文:

防爆伺服电机,防爆交流伺服电机


2、COM口

COM口即串行通讯端口。

COM口的接口标准规范和总线标准规范是RS-232,有时候也叫做RS-232口。电脑上的com口多为9针,最大速率115200bps,最远距离15米。

COM接口就是遵循RS232标准的物理口。

COM口指串口的物理实现,而RS232是一种串口接口标准。

3、串口

串口通讯指的是两个设备之间通过485或232串口连接。

串口通信是串行通信的一种方式,包括RS232标准的通信,RS485标准的通信等等。

在串口信道上实现数据通讯,是仪器仪表设备通用的通信协议。

串口按位(bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口通信是异步的,可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。

串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。

波特率: 这是一个衡量通信速度的参数。

它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时,我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率,那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400,28800和36600。波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信,典型的例子就是GPIB设备的通信。

数据位: 这是衡量通信中实际数据位的参数。

当计算机发送一个信息包,实际的数据不会是8位的,标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如,标准的ASCII码是0~127(7位)。扩展的ASCII码是0~255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准 ASCII码),那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节,包括开始/停止位,数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取,术语 “包”指任何通信的情况。

停止位: 用于表示单个包的最后一位。

典型的值为1,1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的,并且每一个设备有其自己的时钟,很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束,并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多,不同时钟同步的容忍程度越大,但是数据传输率同时也越慢。

奇偶校验位: 在串口通信中一种简单的检错方式。

有四种检错方式: 偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况,串口会设置校验位(数据位后面的一位),用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如,如果数据是011,那么对于偶校验,校验位为0,保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验,校验位位1,这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据,简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态,有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。

4、RS-232

最大通信距离为15m。

若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。

RS232是一种接口标准,符合这种标准的接口都是RS232接口,包括9针的和25针的。

RS232接口就是串口。

DB-9针连接头

-------------

\ 1 2 3 4 5 /

\ 6 7 8 9 /

-----------

1

2

3

4

5

RS-232针脚的功能:

数据:

TXD(pin 3): 串口数据输出

RXD(pin 2): 串口数据输入

握手:

RTS(pin 7): 发送数据请求

CTS(pin 8): 清除发送

DSR(pin 6): 数据发送就绪

DCD(pin 1): 数据载波检测

DTR(pin 4): 数据终端就绪

地线:

GND(pin 5): 地线

其他:

RI(pin 9): 铃声指示


5、RS-485

RS-485总线,通信距离为几十米到上千米。

RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态。

6、通讯方式

基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。


并行通信:是指数据的各位同时进行传送的通信方式。

串行通信:是指数据一位一位顺序传送的通信方式。

7、串行通讯的两种方式

串行通信的两种基本形式:同步通信和异步通信。


异步通信所传输的数据帧格式是由1个起始位、1~9个数据位、1~2个停止位组成,依靠起始位和停止位保持同步;

同步通信所传输数据帧格式是由多个字节组成的一个帧,每个帧都有两个(或一个)同步字符作为起始位以触发同步时钟开始发送或接收数据。

8、根据传送方向分类

串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。


如果在通信过程的任意时刻,信息只能由一方A传到另一方B,则称为单工。

如果在任意时刻,信息既可由A传到B,又能由B传A,但只能由一个方向上的传输存在,称为半双工传输。

如果在任意时刻,线路上存在A到B和B到A的双向信号传输,则称为全双工




首页
产品
新闻
联系