Modbus 是一种请求/响应式的主从协议，通信过程由主站（客户端）发起，从站（服务器）响应。无论串行链路（RTU/ASCII）还是以太网（Modbus TCP），核心操作步骤基本一致，可按以下流程理解：
1. 主站构建请求帧
l 确定目标从站地址（TCP 中对应单元标识符，RTU 中为 1 字节地址）。
l 选择功能码（如 03 读保持寄存器、06 写单个寄存器等）。
l 填入数据区（寄存器起始地址、数量、写入值等）。
l 计算差错校验（RTU 用 CRC-16，ASCII 用 LRC，TCP 由底层 TCP 负责）。
示例请求帧（RTU 模式，读保持寄存器）：
[从站地址 1B][功能码 03][起始地址 2B][寄存器数量 2B][CRC 2B]
2. 主站发送请求
l 在串行线路上，主站将帧以二进制发出（RTU）或以 ASCII 字符发出（ASCII）。
l 在 TCP 网络中，主站先建立 TCP 连接（端口 502），再发送包含 MBAP 报文头 + 请求帧的数据包。
3. 从站接收并校验
l 从站持续监听，当收到完整帧后：
a. 地址检查：只有地址匹配（或广播地址 0）的从站才处理。
b. 完整性检查：通过 CRC/LRC 或 TCP 校验判断帧是否损坏。若错误，丢弃并等待主站超时重发。
l（广播请求：功能码如写操作可广播，此时从站不回复。）
4. 从站执行操作
l 解析功能码与数据区，执行相应动作：
a. 读取线圈、离散量、保持寄存器、输入寄存器。
b. 写单个/多个寄存器或线圈。
c. 读取设备识别信息等。
l 在执行过程中，若出现非法功能码、地址越界、设备故障等，则转入异常处理。
5. 从站构建响应帧
l 正常响应：将功能码原样返回（写操作）或附上数据（读操作）。
a. 如读寄存器响应：[从站地址][功能码][数据字节数][寄存器数据…][CRC]
l 异常响应：功能码 最高位置 1（即功能码 + 0x80），后跟异常码（如 02 非法地址、03 非法数据等）。
a. 例：[从站地址][0x83][异常码 02][CRC] 代表读保持寄存器时地址非法。
6. 从站发送响应
l 将响应帧发回主站（RTU/ASCII 需在帧间保持静默间隔 ≥ 3.5 字符时间）。
l 对于 Modbus TCP，数据包通过已建立的 TCP 连接返回。
7. 主站接收与处理
l 主站等待响应（一般设置超时时间，如 1 秒）。
l 若收到有效响应：
a. 校验地址、功能码，并根据正常或异常做业务处理。
l 若超时或校验错误：
a. 主站可根据策略重试（通常 2~3 次），仍失败则报通信故障。
典型时序简图（主站视角）
重要补充
l 半双工/全双工：串行 Modbus 多为半双工（RS-485），主站发完请求后必须立即转为接收状态；TCP 全双工，可在同一连接上连续发送多个请求，用 MBAP 头中的事务标识符匹配响应。
l 广播：主站发往地址 0，所有从站执行动作但不回送响应。
l 功能码示例：01 读线圈、02 读离散输入、03 读保持寄存器、04 读输入寄存器、05 写单线圈、06 写单寄存器、15/16 写多线圈/多寄存器。
以上即是 Modbus 协议一次完整交互的基本步骤。理解了这个请求-应答模式，就抓住了 Modbus 的核心运作方式。
