5 步上手！用逻辑分析仪抓 Modbus 通信帧

在工业自动化和物联网领域，Modbus 通信协议应用广泛，用于设备间的数据传输与交互。当设备通信出现异常，如数据丢失、传输错误时，借助逻辑分析仪抓取 Modbus 通信帧，能深入分析通信过程，精准定位问题。下面将详细介绍用逻辑分析仪抓取 Modbus 通信帧的 5 个关键步骤。

第一步：硬件连接

Modbus 通信有 RS - 232、RS - 485 等物理接口。以 RS - 485 接口为例，将逻辑分析仪的通道一（紫色）与通道二（蓝色）探头分别连接到 RS - 485 的 A、B 差分信号线上。确保探头（黑色）的接地端可靠连接到被测设备的地，避免因接地不良引入干扰信号。如果是 RS - 232 接口，逻辑分析仪探头对应连接 TX、RX 信号线和地线 。逻辑分析仪连接到PC端，被测设备供电。

第二步：逻辑分析仪软件设置

1.通道配置

打开逻辑分析仪配套软件，进入通道配置界面。启用连接到 Modbus 信号线的通道，并设置通道属性。比如，将通道设置为差分输入模式（针对 RS - 485 ），信号电平类型根据实际情况选择，若设备使用 5V TTL电平，就设置为 TTL 5V 。

2.采样频率设置

依据 Modbus 通信的波特率设置采样频率。为准确还原信号波形，采样频率至少是波特率的 10 倍。例如，当 Modbus 通信波特率为 9600bps 时，采样频率可设置为 100kHz 。但也不宜设置过高，否则会占用过多存储空间，影响数据存储时长。

波特率计算：1/115200=8.680555*10-6为8.68us，采集脉宽为8.65us基本准确。

3.触发设置

触发是逻辑分析仪开始采集数据的关键条件。对于 Modbus 通信，常用的触发方式是边沿触发结合数据内容触发 。设置在 Modbus 帧起始字节（通常是设备地址，范围 1 - 247 ）的上升沿触发，并且限定触发的数据内容为特定设备地址，这样能确保只在目标设备通信时开始采集数据，避免无效数据干扰。

第三步：启动采集与数据捕获

完成软件设置后，点击逻辑分析仪软件上的 “开始采集” 按钮。此时，逻辑分析仪开始监测连接的信号线，等待触发条件满足。当被测设备进行 Modbus 通信，且满足预先设置的触发条件时，逻辑分析仪立即启动数据采集，并将采集到的信号数据存储下来 。

采集2次收发数据

发送请求帧：01 03 00 00 00 05 85 C9

回复帧：01 03 02 12 34 4B 3A

在采集过程中，注意观察逻辑分析仪软件界面上的波形显示，确保波形正常，无明显的干扰或异常。如果发现波形异常，可能需要检查硬件连接是否松动、接地是否良好，或者调整采样频率和触发设置。

第四步：通信帧分析

采集完成后，在逻辑分析仪软件界面查看采集到的信号波形。通过观察波形的形状、周期等，初步判断信号是否正常。正常的 Modbus 通信波形，在数据传输时会呈现出规则的高低电平变化，代表着 0 和 1 的信号值，可使用解析器转换为对应数据格式。例如，当解码后的 Modbus 帧显示功能码为 03（读取保持寄存器 ），数据内容为特定寄存器地址和读取到的数据值，通过这些信息可以判断设备是否正确响应了读取请求，以及数据传输是否准确。

根据解码后的 Modbus 通信帧，检查是否存在错误。常见的错误包括 CRC 校验错误（说明数据在传输过程中可能发生了错误 ）、功能码错误（表示设备不支持请求的功能 ）等。如果发现错误，结合波形图，分析错误发生的位置和可能的原因，如是否受到电磁干扰、硬件接口是否故障等。

第五步：保存与记录

分析完成后，将采集到的数据和分析结果进行保存。可以保存为逻辑分析仪软件特定的文件格式，方便后续再次查看和分析；也可以导出为 CSV、TXT 等通用格式，便于后续分析 。

通过以上 5 个步骤，就能熟练使用逻辑分析仪抓取和分析 Modbus 通信帧，快速定位和解决 Modbus 通信中出现的问题，保障工业设备间通信的稳定与可靠。