1. 基本的通訊方式
基本的通訊方式有并行通訊和串行通訊兩種。
并行通信：是指資料的各位同時進行傳送的通信方式。
串行通信：是指資料一位一位順序傳送的通信方式。
2. 串行通訊的兩種方式
串行通信的兩種基本形式：同步通信和異步通信。
異步通信所傳輸的資料幀格式是由1個起始位、1～9個資料位、1～2個停止位組成，依靠起始位和停止位保持同步；
同步通信所傳輸資料幀格式是由多個位元組組成的一個幀，每個幀都有兩個（或一個）同步字元作為起始位以觸發同步時鐘開始發送或接收資料。
3. 根據傳送方向分類
根據資訊的傳送方向，串行通訊可以進一步分為單工、半雙工和全雙工三種。 如果在通信過程的任意時刻，資訊隻能由一方A傳到另一方B，則稱為單工。如果在任意時刻，資訊既可由A傳到B，又能由B傳A，但隻能由一個方向上的傳輸存在，稱為半雙工傳輸。如果在任意時刻，線路上存在A到B和B到A的雙向信号傳輸，則稱為全雙工。
4. 串行通訊接口
串行通訊實體接口按電氣标準及協定來分包括RS-232、RS-422、RS485等，這裡主要講一些最常用的RS485接口。
5. RS485接口電路
作為一個經常被應用到的SP485R晶片的示範電路，可以被直接嵌入實際的RS-485應用電路中。微處理器的标準串行口通過RXD 直接連接配接SP485R 晶片的RO 引腳，通過TXD直接連接配接SP485R 晶片的DI 引腳。
由微處理器輸出的R/D 信号直接控制SP485R 晶片的發送器/接收器使能：R/D 信号為“1”，則SP485R 晶片的發送器有效，接收器禁止，此時微處理器可以向RS-485 總線發送資料位元組；R/D 信号為“0”，則SP485R 晶片的發送器禁止，接收器有效，此時微處理器可以接收來自RS-485 總線的資料位元組。此電路中，任一時刻SP485R 晶片中的“接收器”和“發送器”隻能夠有1 個處于工作狀态。
連接配接至A 引腳的上拉電阻R7、連接配接至B 引腳的下拉電阻R8 用于保證無連接配接的SP485R晶片處于空閑狀态，提供網絡失效保護，以提高RS-485 節點與網絡的可靠性。
如果将SP485R 連接配接至微處理器80C51 晶片的UART 序列槽，則SP485R 晶片的RO 引腳不需要上拉；否則，需要根據實際情況考慮是否在RO 引腳增加1 個大約10K 的上拉電阻。
6. 序列槽MODBUS通訊
Modbus作為工業通信回路中資料交換的規則已經被廣泛地應用在各個領域，使得具有Modbus 通信協定的裝置友善通信，例如PLC、變頻器、流量計、溫濕度、上位機組态軟體、各種傳感器儀表等。
Modbus通信協定分為兩種串行通信模式，ASCII 和RTU 通信模式。在使用時，需要先設定通信模式以及串行口RS232、RS485的通信參數(波特率，奇偶校驗，從機位址，資料位，停止位，位元組順序)，在Modbus 總線上的所有裝置應具有相同的通信模式和串行通信參數
modbus資訊幀結構組成
| 位址 | 功能碼 | 資料位址 | 資料1 | 資料… | 資料n | CRC16 |
7. MODBUS指令封包
讀資料
主站發送
| 位址 | 功能碼 | 資料起始位址高位 | 資料起始位址低位 | 資料個數高位 | 資料個數低位 | CRC16高位 | CRC16低位 |
傳回：
| 位址 | 功能碼 | 位元組長度 | 資料1高位 | 資料1低位 | 資料2高位 | 資料2低位 | … | CRC16高位 | CRC16低位 |
8. MODBUS關鍵概念
（1）上位機讀取資料每次間隔時間一般不小于100ms
（2）裝置位址：MODBUS從機通訊位址，在一個網絡中不能有兩個相同的位址。（3）功能碼：MODBUS 協定規定的功能碼
（4）寄存器位址和寄存器數
主站指令中的參數是從寄存器位址開始的寄存，讀寄存器長度的N個寄存器。（5）從站響應資料
從站響應資料是：位元組數和N個數位元組資料。
9. MODBUS主站常用操作
1）讀優化：對于不連續位址的資料讀取，是否采取打包讀，則系統使用打包讀指令，一次性完成多個位址的讀取。
2）讀優化間隔：讀優化時，若位址之間小于此間隔，則會打包到一起，使用多讀指令一次讀取。
3）最大包長：一次通訊允許的最大資料長度。
4）位元組順序：調整32位雙字的解碼順序。
以32位整數為例，說明位元組順序的含義:
1234：表示雙字元件不做處理直接解碼,。
例如：從序列槽讀到的資料為0000 00 01 表示 1。
2143：表示雙字元件高低字不颠倒，但字内高低位元組颠倒。
例如：從序列槽讀到的資料為0000 00 01 表示 0x00000100 （即256）。
3412：表示雙字元件高低字颠倒，但字内高低位元組不颠倒。
例如：從序列槽讀到的資料為0000 00 01 表示 0x00010000 （即65536）。
4321：表示雙字元件内4個位元組全部颠倒。
例如：從序列槽讀到的資料為00 00 00 01 表示 0x0100 0000 （即1677 721
10. C語言MODBUS程式
(1).CRC16算法：
INT16U CRC16(INT8U *puchMsg, INT16U usDataLen)
{
INT8U uchCRCHi = 0xFF; /* 高CRC位元組初始化 */
INT8U uchCRCLo = 0xFF; /* 低CRC 位元組初始化 */
INT8U uIndex; /* CRC循環中的索引 */
while (usDataLen--) /* 傳輸消息緩沖區 */
{
uIndex = uchCRCHi ^*puchMsg++; /* 計算CRC */
uchCRCHi = uchCRCLo ^auchCRCHi[uIndex];
uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex];
}
return (uchCRCHi << 8 |uchCRCLo);
}
（2）發送指令程式
本例程以Mag64為核心CPU
void Read_InPut(INT8U Addr,INT16UStart,INT16U Len)
{
INT16U CRC;
SendBuffer_485[0]=Addr; //裝置位址
SendBuffer_485[1]=0x04; //modbus功能碼
SendBuffer_485[2]=Start/256; //Start為寄存器位址
SendBuffer_485[3]=Start%256;
SendBuffer_485[4]=Len/256; //Len為讀取寄存器長度
SendBuffer_485[5]=Len%256;
CRC=CRC16(SendBuffer_485,6);
SendBuffer_485[6]=CRC/256; //CRC校驗高位
SendBuffer_485[7]=CRC%256; //CRC校驗低位
R485_OUT; //使能RS485發送
SendLen_485=8;
SendNum_485=0;
CloseINT0(); //關閉序列槽接受中斷
UCSR0B |= BIT(UDRIE0); //打開序列槽發送中斷
}
（3）傳回資料解析
資料接收使用序列槽中斷，ReceivedBuffer_485為接收資料組，ReceivedNum_485為接收到資料長度，ReceivedFlag_485接收到資料标志。函數float Datasum(INT8UBYTE1, INT8U BYTE2, INT8U BYTE3, INT8U BYTE4)把浮點數的4個位元組轉換為1個浮點數。
float Datasum(INT8U FloatByte1, INT8U FloatByte2,INT8U FloatByte3, INT8U FloatByte4)
{
float aa;
union IntTOFP
{
FP32 F32;
INT8U T8[4];
};
union IntTOFPaa;
aa.T8[0] = FloatByte1;
aa.T8[1] = FloatByte2;
aa.T8[2] = FloatByte3;
aa.T8[3] = FloatByte4;
return aa;
}
void Read_Lmag(INT8U Ad)
{
INT8U i,j;
INT8U Num1[10],BIT;
INT16UCRC1,CRC2;
FP32 Flow; //aaa為瞬時流量數值
ReceivedFlag_485=1;
Open_Time1_Ms5(20);
Read_InPut(Ad,0x1010,2); //發送裝置位址、寄存器位址、寄存器長度
while(ReceivedFlag_485); //等待接收結束
if((ReceivedNum_485==9)&&(ReceivedBuffer_485[0]==Ad)) // 判斷資料是否正确
{
CRC1=CRC16(ReceivedBuffer_485,7);
CRC2=ReceivedBuffer_485[7]*256+ReceivedBuffer_485[8];
if(CRC1==CRC2)
{// 轉換資料為浮點數
Flow= Datasum(ReceivedBuffer_485[6], ReceivedBuffer_485[5], ReceivedBuffer_485[4] ,ReceivedBuffer_485[3])；
}
}
}
11. MODBUS調試軟體MODBUS PULL
以從站位址為1，波特率9600,讀取所有實時資料為例設定方法如下:
按照表2所示：起始寄存器位址4113 寄存器個數為22
1. 設定采集指令包括裝置位址（1）、MODBUS功能碼（04）、寄存器位址（4113）、寄存器長度（2）、采集間隔（1000）。
2.設定序列槽資料
根據從機序列槽格式(1位起始位 8位資料位 1位停止位,無校驗)設定如下圖：
3.設定資料顯示格式
4.通訊成功界面