请教Modbus高手！我想根据Modbus03功能码代码修改出01功能码代码，求高手给个思路，感激不尽！！（串口/Modbus~RTU）

OROCHIORI03 2009-09-24 02:40:35

虽然是用C#语言编写的但是懂Modbus的高手应该能看懂！！
这是一个将两个串口连接起来相互通信的一个程序（例如用串口工具把COM2和COM3连接起来。然后该程序连接的是COM2，设备连接的是COM3，

那么该程序就可以读取到设备中寄存器的值）。
下面的代码是实现功能码03的一个完整例子，已经调试成功！我把我能理解的东西已经写上注释，不理解的地方也写上了注释求高手帮忙分析。我的目标是通过03功能的实现，来修改出01功能。（03是读取寄存器中值是二进制值。01读取线圈当前状态值【0或1】）

我在后面把Modbus协议中关于03和01功能码及CRC校验的说明贴出来。

主界面Timer事件：
C# code
using System.IO.Ports;
modbus mb = new modbus();//modbus类的代码在后面给出
private SerialPort sp = new SerialPort();//声明串行端口sp
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
this.listview1.Items.Clear();

short[] values = new short[Convert.ToInt32(txtRegisterQty.Text)];//txtRegisterQty是用来输入寄存器数量的TextBox
ushort pollStart;//表示起始地址的变量
ushort pollLength;//表示寄存器数量的变量

if (txtStartAddr.Text != "")
pollStart = Convert.ToUInt16(txtStartAddr.Text);//txtStartAddr是用来输入寄存器的起始地址的TextBox（例如：如果写0，listview显示的第一项是设备中的第一个寄存器。如果写10，listview的第一项是设备中的第九个寄存器）
else
pollStart = 0;
if (txtRegisterQty.Text != "")
pollLength = Convert.ToUInt16pollLength =Convert.ToUInt16(txtRegisterQty.Text);//txtRegisterQty是用来输入寄存器数量的TextBox（例如：如果写1，listview1中就会只显示设备中的第一个寄存器，如果写10，listview1就会显示10个寄存器）
else
pollLength = 20;

while (mb!SendFc3(Convert.ToByte(txtSlaveID.Text), pollStart, pollLength, ref values));//返回values，下面的for循环就是将返回的values加载到listview中（SendFc3方法内容详见后面的SendFc3方法代码）。

for (int i =0; i < pollLength; i++)
{
listview1.Items.Add(new ListViewItem(new string[] { Convert.ToString(pollStart+i),Convert.ToString(pollStart + i + 40001), values[i].ToString()}));//将三条信息加载到listview1的三个列中，前两条信息是固定的，values[i]的值是从上面的SendFc3方法返回的。
}
}

下面的四个方法全部写在modbus类中。
C# code
using System.IO.Ports;
private SerialPort sp = new SerialPort();//声明串行端口sp
SendFc3方法：
public bool SendFc3(byte address, ushort start, ushort registers, ref short[] values)
{
if (sp.IsOpen)//当串口是打开状态时
{

byte[] message = new byte[8];
byte[] response = new byte[5 + 2 * registers];//寄存器数量*2 +5的目的是什么？

BuildMessage(address, (byte)3, start, registers, ref message);//因为要用的是Modbus的03功能码去读，所以第二个参数是3。如果我想把03功能改成01功能，首先能肯定必须要改的就是这个方法中的第二个参数，既将3该写成1。(BuildMessage方法内容详见后面代码后面BuildMessage方法代码)。

sp.Write(message, 0, message.Length);//BuildMessage方法返回来的message写入到串行端口
GetResponse(ref response);//从串口把设备中寄存器的值读出来了(GetResponse方法内容详见后面的GetResponse方法代码)。

for (int i = 0; i < (response.Length - 5) / 2; i++)//上面是将寄存器的数量*2加5这回-5/2还原了能理解，就是不明白上面为什么*2加5。
{
//我能猜出下面这三行是把读出来的值进行处理，但不明白为什么这样处理。我感觉想要实现01功能码功能，这地方是关键！
values[i] = response[2 * i + 3];//不明白
values[i] <<= 8;//不明白
values[i] += response[2 * i + 4];//不明白
}
return true;
}
else
{
return false;
}
}

//BuildMessage方法：这个方法中message数组中的[0]~[7]的值是对应固定类型信息的（协议里的规定）。例如[0]代表地址、[1]代表功能。
private void BuildMessage(byte address, byte type, ushort start, ushort registers, ref byte[] message)
{
byte[] CRC = new byte[2];//声明两个字节的CRC数组

message[0] = address;//设备地址为address
message[1] = type;// 这条消息是要读取什么功能码，这里传进来的是03功能码。这是实现01功能还是03功能区别的地方
message[2] = (byte)(start >> 8);//起始寄存器地址高8位（不理解start >> 8的意思）
message[3] = (byte)start;//起始寄存器地址低8位
message[4] = (byte)(registers >> 8);//读取的寄存器数高8位（不理解registers >> 8的意思）
message[5] = (byte) registers;//读取的寄存器数低8位

GetCRC(message, ref CRC);//GetCRC方法内容详见后面的GetCRC方法代码
message[message.Length-2] = CRC[0];//CRC校验的低8位
message[message.Length -1] = CRC[1];//CRC校验的高8位
}

//GetCRC方法：在Modbus协议中这个函数叫CRC校验。我觉得这个方法的作用是把相对应的寄存器的值转化成CRC高位和低位，我在程序画面看到的值就是CRC高位+CRC低位的值，不知道理解的对不对！（CRC校验的含义详见后面的【生成CRC-16校验字节的步骤】）
private void GetCRC(byte[] message, ref byte[] CRC)
{
ushort CRCFull = 0xFFFF;
byte CRCHigh = 0xFF;
byte CRCLow = 0xFF;
char CRCLSB;
for (int i = 0; i < (message.Length) - 2; i++)
{
CRCFull = (ushort)(CRCFull ^ message[i]);

for (int j = 0; j < 8; j++)
{
CRCLSB = (char)(CRCFull & 0x0001);
CRCFull = (ushort)((CRCFull >> 1) & 0x7FFF);

if(CRCLSB ==1)
CRCFull =(ushort)(CRCFull^0xA001);
}
}
CRC[1] =CRCHigh=(byte)((CRCFull >> 8) & 0xFF);
CRC[0] = CRCLow = (byte)(CRCFull & 0xFF);
}

//GetResponse方法：
private void GetResponse(ref byte[] response)
{
for (int i = 0; i < response.Length; i++)
{
response[i] = (byte)(sp.ReadByte());//从串口中把寄存器的值读出来
}
}

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【重要问题】要实现01功能，我猜想可能要要修改下CRC校验的那个方法。还有可能不用去修改CRC校验，而是去修改SendFc3方法的那个for循环。请高手指教，最好能写出代码，感激不尽！！！
PS：我用ModSim32这个软件来模拟设备的，在ModSim32界面中选择03功能，本程序可以正常运行实现读取寄存器值。
我的目的是想做到在ModSim32中选择01这个功能的时候，程序可以读取线圈状态值，实现对线圈状态值的读取（值是0或1）。
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Modbus协议中对01和03功能码及CRC校验的分析
【01功能码分析】
01功能码：读可读写数字量寄存器（取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)）：
计算机发送命令：[设备地址] [命令号01] [起始寄存器地址高8位] [低8位] [读取的寄存器数高8位] [低8位] [CRC校验的低8位] [CRC校验的

高8位]
例：[11][01][00][13][00][25][CRC低][CRC高]
意义如下：
<1>设备地址：在一个485总线上可以挂接多个设备，此处的设备地址表示想和哪一个设备通讯。例子中为想和17号(十进制的17是十六进制的11)通讯。
<2>命令号01：读取数字量的命令号固定为01。
<3>起始地址高8位、低8位：表示想读取的开关量的起始地址(起始地址为0)。比如例子中的起始地址为19。
<4>寄存器数高8位、低8位：表示从起始地址开始读多少个开关量。例子中为37个开关量。
<5>CRC校验：是从开头一直校验到此之前。在此协议的最后再作介绍。此处需要注意，CRC校验在命令中的高低字节的顺序和其他的相反。
设备响应：[设备地址] [命令号01] [返回的字节个数][数据1][数据2]...[数据n][CRC校验的低8位] [CRC校验的高8位]
例：[11][01][05][CD][6B][B2][0E][1B][CRC低][CRC高]
意义如下：
<1>设备地址和命令号和上面的相同。
<2>返回的字节个数：表示数据的字节个数，也就是数据1，2...n中的n的值。
<3>数据1...n：由于每一个数据是一个8位的数，所以每一个数据表示8个开关量的值，每一位为0表示对应的开关断开，为1表示闭合。比如例子中，表示20号(索引号为19)开关闭合，21号断开，22闭合，23闭合，24断开，25断开，26闭合，27闭合...如果询问的开关量不是8的整倍数，那么最后一个字节的高位部分无意义，置为0。
<4>CRC校验同上。

【03功能码分析】
03功能码：读可读写模拟量寄存器（在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值）：
计算机发送命令：[设备地址] [命令号03] [起始寄存器地址高8位] [低8位] [读取的寄存器数高8位] [低8位] [CRC校验的低8位] [CRC校验的高8位]
例：[11][03][00][6B][00][03][CRC低][CRC高]
意义如下：
<1>设备地址和上面的相同。
<2>命令号:读模拟量的命令号固定为03。
<3>起始地址高8位、低8位：表示想读取的模拟量的起始地址(起始地址为0)。比如例子中的起始地址为107。
<4>寄存器数高8位、低8位：表示从起始地址开始读多少个模拟量。例子中为3个模拟量。注意，在返回的信息中一个模拟量需要返回两个字节。
设备响应：[设备地址] [命令号03] [返回的字节个数][数据1][数据2]...[数据n][CRC校验的低8位] [CRC校验的高8位]
例：[11][03][06][02][2B][00][00][00][64][CRC低][CRC高]
意义如下：
<1>设备地址和命令号和上面的相同。
<2>返回的字节个数：表示数据的字节个数，也就是数据1，2...n中的n的值。例子中返回了3个模拟量的数据，因为一个模拟量需要2个字节所以共6个字节。
<3>数据1...n：其中[数据1][数据2]分别是第1个模拟量的高8位和低8位，[数据3][数据4]是第2个模拟量的高8位和低8位，以此类推。例子中返回的值分别是555，0，100。
<4>CRC校验同上。

【生成CRC-16校验字节的步骤】
①装如一个16位寄存器，所有数位均为1。
②该16位寄存器的高位字节与开始8位字节进行“异或”运算。运算结果放入这个16位寄存器。
③把这个16寄存器向右移一位。
④若向右（标记位）移出的数位是1，则生成多项式1010000000000001和这个寄存器进行“异或”
运算；若向右移出的数位是0，则返回③。
⑤重复③和④，直至移出8位。
⑥另外8位与该十六位寄存器进行“异或”运算。
⑦重复③~⑥，直至该报文所有字节均与16位寄存器进行“异或”运算，并移位8次。
⑧这个16位寄存器的内容即2字节CRC错误校验，被加到报文的最高有效位。

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