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關於Modbus協議使用的一點總結

先介紹一下常用的0x03和0x10功能碼,其他功能碼同理:
協議原文如下:
0x03
這裡寫圖片描述
0x10
這裡寫圖片描述
彙總
這裡寫圖片描述

協議實現細節見
https://blog.csdn.net/ysgjiangsu/article/details/81512310

這裡除錯,
memcpy是按位拷貝的,當拷貝資料到記憶體時,注意大小端問題。比如

uint16 a = 0x3130;
uint16 b = 0xff00;
uint16 *p = &b;

memcpy(p,&a,2);

p[0] = 0x30;
p[1] = 0x31;

而ModBus傳輸資料,p[0]在前,p[1]在後,即 高位元組在前,低位元組在後。
比如在接收資料時,如果我們按以下方式拷貝

memcpy(&recv,p,2);

recv = 0x3031 ,因此需要對大小端進行轉換

另外,當拷貝float或double資料時,也按上述方式拷貝即可,注意浮點數的組成float

符號位[31],階碼[30-23],尾數[22-0]

double

符號位[63],階碼[62-52],尾數[51-0]

在二進位制科學表示法中,S=(F)M*2^N,主要由三部分構成:符號位(F)+階碼(N)+尾數(M)
符號位F:0表示正,1表示負

階碼N:這裡階碼採用移碼錶示,對於float型資料其規定偏置量為127,階碼有正有負,對於8位二進位制,則其表示範圍為-128-127,double型規定為1023,其表示範圍為-1024-1023。比如對於float型資料,若階碼的真實值為2,則加上127後為129,其階碼錶示形式為10000010

尾數M:有效數字位,即部分二進位制位(小數點後面的二進位制位),因為規定M的整數部分恆為1,所以這個1就不進行儲存了。

下面舉例說明:

float型資料125.5轉換為標準浮點格式

125二進位制表示形式為1111101,小數部分表示為二進位制為 1,則125.5二進位制表示為1111101.1,由於規定尾數的整數部分恆為1,則表示為1.1111011*2^6,階碼為6,加上127為133,則表示為10000101,而對於尾數將整數部分1去掉,為1111011,在其後面補0使其位數達到23位,則為11110110000000000000000

則其二進位制表示形式為
0 10000101 11110110000000000000000
則在記憶體中存放方式為:

00000000   低地址

00000000

11111011

01000010   高地址

而反過來若要根據二進位制形式求算浮點數如0 10000101 11110110000000000000000

由於符號為為0,則為正數。階碼為133-127=6,尾數為11110110000000000000000,則其真實尾數為1.1111011
所以其大小為1.1111011*2^6,將小數點右移6位,得到1111101.1,而1111101的十進位制為125,0.1的十進位制為1*2^(-1)=0.5,所以其大小為125.5。

同理若將float型資料0.5轉換為二進位制形式

0.5的二進位制形式為0.1,由於規定正數部分必須為1,將小數點右移1位,則為1.0*2^(-1),其階碼為-1+127=126,表示為01111110,而尾數1.0去掉整數部分為0,補齊0到23位00000000000000000000000,則其二進位制表示形式為

0 01111110 00000000000000000000000

由上分析可知float型資料最大表示範圍為

1.11111111111111111111111*2^127=3.4*10^38

對於double型資料情況類似,只不過其階碼為11位,偏置量為1023,尾數為52位。