以下是 ​​Modbus RTU​​ 协议的典型数据结构示例，包含 ​​读保持寄存器​​ 和 ​​写单个寄存器​​ 的请求帧与响应帧格式，以及详细说明：

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​​1. 读保持寄存器 (Function Code: 0x03)​​

​​请求帧 (主机 → 从机)​​

字段	字节数	示例值	说明
设备地址	1	0x01	从机设备地址（1-247）
功能码	1	0x03	读保持寄存器
起始寄存器地址	2	0x0000	要读取的起始寄存器地址
寄存器数量	2	0x0002	读取的寄存器数量（2个）
CRC校验	2	0xC40B	CRC16校验（低字节在前）

​​完整帧示例（Hex）：​​

01 03 00 00 00 02 C4 0B

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​​响应帧 (从机 → 主机)​​

字段	字节数	示例值	说明
设备地址	1	0x01	从机设备地址
功能码	1	0x03	读保持寄存器
数据字节数	1	0x04	返回的数据字节数（2寄存器×2字节）
寄存器数据	N	0x00 0A 00 64	寄存器1值（0x000A=10），寄存器2值（0x0064=100）
CRC校验	2	0xABCD	CRC16校验（低字节在前）

​​完整帧示例（Hex）：​​

01 03 04 00 0A 00 64 AB CD

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​​2. 写单个寄存器 (Function Code: 0x06)​​

​​请求帧 (主机 → 从机)​​

字段	字节数	示例值	说明
设备地址	1	0x01	从机设备地址
功能码	1	0x06	写单个寄存器
寄存器地址	2	0x0002	要写入的寄存器地址
写入值	2	0x00FF	要写入的值（0x00FF=255）
CRC校验	2	0x1234	CRC16校验（低字节在前）

​​完整帧示例（Hex）：​​

01 06 00 02 00 FF 12 34

计算出的 CRC 值假设为 0xC4 0x0B（十六进制）。

字节顺序：01 03 00 00 00 02 **0B C4**

注意：先传 0x0B（低字节），后传 0xC4（高字节）

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​​响应帧 (从机 → 主机)​​

字段	字节数	示例值	说明
设备地址	1	0x01	从机设备地址
功能码	1	0x06	写单个寄存器
寄存器地址	2	0x0002	写入的寄存器地址
写入值	2	0x00FF	确认写入的值（0x00FF=255）
CRC校验	2	0x5678	CRC16校验（低字节在前）

​​完整帧示例（Hex）：​​

01 06 00 02 00 FF 56 78

（响应帧与请求帧完全相同，表示写入成功）

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​​3. 关键说明​​

1. ​​CRC校验​​

   • 计算范围：从设备地址到最后一个数据字节（不包括CRC本身）。

   • 校验值格式：16位，​​低字节在前​​（如 0xC40B发送顺序是 0B C4）。

2. ​​寄存器地址​​

   • Modbus寄存器地址从 0x0000开始，但实际设备可能映射为 40001（保持寄存器）或 30001（输入寄存器）。

3. ​​错误响应​​

   • 如果操作失败，功能码最高位置1（如 0x83表示读保持寄存器错误），并返回错误码：

     01 83 02 C0 91  // 错误码0x02（非法数据地址）

4. ​​字节顺序​​

   • Modbus默认使用 ​​大端序（Big-Endian）​​，即高位字节在前。

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​​4. 实际应用场景​​

​​读保持寄存器​​

• ​​用途​​：读取设备参数（如温度、电压等）。

• ​​示例​​：

  主机请求读取从机地址1的寄存器0和1的值：

  01 03 00 00 00 02 C4 0B

  从机返回寄存器0=10，寄存器1=100：

  01 03 04 00 0A 00 64 AB CD

​​写单个寄存器​​

• ​​用途​​：修改设备参数（如设定阈值）。

• ​​示例​​：

  主机请求向从机地址1的寄存器2写入255：

  01 06 00 02 00 FF 12 34

  从机确认写入成功：

  01 06 00 02 00 FF 56 78

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​​5. 注意事项​​

1. ​​超时处理​​：主机需等待从机响应（典型超时为100ms-1s）。

2. ​​并发控制​​：同一时刻只能有一个设备在总线上通信。

3. ​​地址范围​​：寄存器数量不能超过Modbus协议限制（通常最多125个寄存器/请求）。

如果需要其他功能码（如写多个寄存器、读输入寄存器等）的示例，可以进一步补充！