摘要：本文详细讨论了基于Modbus协议的RS485总线通讯机的设计原理和应用。物理结构包括一台主机，一个主站和多个从属节点。在主计算机和每个从属节点之间添加主站，以承担主计算机的轮询工作，使主计算机从繁忙的通信工作中解放出来，并可以提高系统的独立性并加快系统从故障中恢复的速度。 。该软件基于Modbus协议，并添加了CRC校验，有效提高了系统的可靠性和安全性。此设计已成功应用于监狱出入控制系统。现场总线在自动化领域被称为计算机局域网。如今，随着总线类型的多样化，由于Modbus的先进性，开放性和成熟性，基于Modbus串行链接通信的设备已得到广泛使用。 Modbus通信具有三种模式：串行链接，TCP / IP和ModbusPLUS。本文的研究对象是基于串行链路的主从通信结构的设备。在这种总线网络中，系统之间的通信通常采用上位计算机轮询每个节点的方式，即上位计算机不间断地轮询每个节点。当轮询某个节点时，上层计算机和该节点处于某种方式。在一个时间间隔内彼此交换信息。但是，当节点数较大时，由于系统响应及时性的要求，上级计算机轮询每个节点的时间间隔应尽可能短。这样，轮询工作将在上层计算机上造成沉重负担，占用其相对较长的时间。过多的CPU资源使主机无法专注于完成数据处理，同时导致系统的可靠性和安全性下降。因此，本文提出了一种新的串行链接方法，即在主机和每个节点之间添加一个通信机（为了不与每个节点混淆，本文将其称为主站），并基于该主控站的上位PC与每个节点之间的通信过程（系统将每个节点称为从站）和该主控站的主程序流程。 1系统硬件环境设计系统硬件环境主要包括以下模块：上位机，主站和从站。对于串行链接的Modbus系统，物理接口可以是RS232或RS485。最常用的接口是RS485两线制系统接口。本系统中的上位机采用PC机，其物理接口为RS232接口，主站的物理接口为RS485接口。因此，PC无法直接连接到RS485接口，并且必须在主站和PC之间转换RS232和RS485。通过RS232 / RS485转换电路将PC串口的RS232信号转换为RS485信号。图1硬件框图summary总的来说，主机和从机硬件的总体设计如图1所示。主机和主机之间的通信使用RS232，主机和每个节点之间的通信使用RS485。从站暂时将太迟的数据放置到FLASN存储区中，以将其发送到PC。从站和FLASH存储器之间的SPI通信。 2网络通信协议2.1 Modbus协议简介Modbus串行链接协议是主从协议。 Modbus应用程序层消息传输协议在总线或网络上连接的设备之间提供客户端/服务器通信。在Modbus串行链路上，主节点提供客户端的功能，子节点充当服务器。由于Modbus协议具有帧格式结构，传输方式，功能和内容简单，传输效率高等优点，因此近年来在控制系统中得到了广泛的应用。本文所涉及的Modbus协议以串行链路的RTU模式标准协议为基础，结合实际应用，扩展了其帧格式的结构和范围。主机发送的命令消息如下：ADOD0D1＆hellip; DXCRC1CRC2描述：ADO：目标地址，即站点地址（或网络设备地址）。 D0－DX：消息内容，X最多为255（不包括CRC1，CRC2）。CRC1，CRC2：CRC校验结果。 Modbus-RTU协议使用CRC-16（16位循环冗余校验码）检查方法，包括16位二进制数据。 CRC校验码由发送方计算，并放置在已发送消息的末尾。接收端重新计算t的校验码