modbus通信协议中的功能码、异常功能码和错误码

Modbus协议主要构成是地址码/标识码，功能码，寄存器地址，数据报文等内容。由于modbus协议是请求/应答通信协议，其其中功能码主要用于表述该数据报文执行的功能，当服务器对客户机进行响应时，它使用功能码域来指示正常响应（无差错）或者异常响应（即出现某种差错），其中的modbus协议的功能码众多，在此我们一一列出与大家分享。

功能码表

数据类型功能描述功能码功能码（十六进制）异常功能码比特访问物理离散量输入读输入离散量020x020x82内部比特或者物理线圈读线圈010x010x81写单个线圈050x050x85写多个线圈150x0F0x8F 16比特访问输入存储器读输入寄存器040x040x84内部存储器或物理输出存储器（保持寄存器）读多个寄存器030x030x83写单个寄存器060x060x86写多个寄存器160x100x90读/写多个寄存器230x170x97屏蔽写寄存器220x160x96 文件记录访问读文件记录200x14 写文件记录210x15

其中物理离散量输入和输入寄存器只能有I/O系统提供的数据类型，即只能是由I/O系统改变离散量输入和输入寄存器的数值，而上位机程序不能改变的数据类型，在数据读写上表现为只读，而内部比特或者物理线圈和内部寄存器或物理输出寄存器（保持寄存器）则是上位机应用程序可以改变的数据类型，在数据读写上表现为可读可写。

错误代码表

代码名称含义01非法功能对于服务器（或从站）来说，询问中接收到的功能码是不可允许的操作，可能是因为功能码仅适用于新设备而被选单元中不可实现同时，还指出服务器（或从站）在错误状态中处理这种请求，例如：它是未配置的，且要求返回寄存器值。02非法数据地址对于服务器（或从站）来说，询问中接收的数据地址是不可允许的地址，特别是参考号和传输长度的组合是无效的。对于带有100个寄存器的控制器来说，偏移量96和长度4的请求会成功，而偏移量96和长度5的请求将产生异常码02。03非法数据值对于服务器（或从站）来说，询问中包括的值是不可允许的值。该值指示了组合请求剩余结构中的故障。例如：隐含长度是不正确的。modbus协议不知道任何特殊寄存器的任何特殊值的重要意义，寄存器中被提交存储的数据项有一个应用程序期望之外的值。04从站设备故障当服务器（或从站）正在设法执行请求的操作时，产生不可重新获得的差错。05确认与编程命令一起使用，服务器（或从站）已经接受请求，并且正在处理这个请求，但是需要长持续时间进行这些操作，返回这个响应防止在客户机（或主站）中发生超时错误，客户机（或主机）可以继续发送轮询程序完成报文来确认是否完成处理。07从属设备忙与编程命令一起使用，服务器（或从站）正在处理长持续时间的程序命令，当服务器（或从站）空闲时，客户机（或主站）应该稍后重新传输报文。08存储奇偶性差错与功能码20和21以及参考类型6一起使用，指示扩展文件区不能通过一致性校验。服务器（或从站）设备读取记录文件，但在存储器中发现一个奇偶校验错误。客户机（或主机）可重新发送请求，但可以在服务器（或从站）设备上要求服务。0A不可用网关路径与网关一起使用，指示网关不能为处理请求分配输入端口值输出端口的内部通信路径，通常意味着网关是错误配置的或过载的。0B网关目标设备响应失败与网关一起使用，指示没有从目标设备中获得响应，通常意味着设备未在网络中。

我们以Modbus RTU协议为例，地址码为0x01，写操作0x10,寄存器地址为0x018E,CRC校验。如寄存器可读写的话，返回正常，如寄存器只读，返回异常。

下发指令：01 10 01 8E 00 01 02 00 00 69 BE（向寄存器0x018E写入一个数值为0的数据)

正确回应指令：01 10 01 8E 00 01 60 1E(向寄存器地址0x018E写操作一个寄存器）

错误回应指令：01 90 01 8D C0（写操作非法功能，可能是向输入寄存器写数据）