功能码与 PDU

Function Code（FC） 决定“对哪张表做什么”
正常响应：回显 FC；异常响应：FC | 0x80 + 异常码

依据：Modbus Application Protocol V1.1b3。

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1. PDU 结构

请求 PDU

┌──────────────┬────────────────────┐
│ Function Code│ Data               │
│ 1 byte       │ 地址、数量、值…     │
└──────────────┴────────────────────┘

正常响应 PDU：Function Code 相同 + 数据
异常响应 PDU：Function Code + 0x80 + Exception Code（1 字节）

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2. 常用功能码（必记）

FC	名称	表	操作
01	Read Coils	线圈	读多个位
02	Read Discrete Inputs	离散输入	读多个位
03	Read Holding Registers	保持寄存器	读多个寄存器
04	Read Input Registers	输入寄存器	读多个寄存器
05	Write Single Coil	线圈	写单线圈（0xFF00/0x0000）
06	Write Single Register	保持寄存器	写单寄存器
15 (0x0F)	Write Multiple Coils	线圈	写多线圈
16 (0x10)	Write Multiple Registers	保持寄存器	写多寄存器

其它常见：

FC	用途
07	Read Exception Status（串行）
08	Diagnostics
20/21	文件记录读写
22	Mask Write Register
23	Read/Write Multiple Registers
43/14	Read Device Identification

以设备支持列表为准；很多仪表只实现 03/06/16。

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3. 读保持寄存器示例（FC 03）

请求 Data：

字段	大小	含义
Starting Address	2 B	起始地址（0-based）
Quantity	2 B	寄存器数量

响应 Data：

字段	含义
Byte Count	后续字节数 = Quantity × 2
Register Values	每寄存器 2 字节，高字节在前（大端）

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4. 写多寄存器示例（FC 16）

请求含：起始地址、数量、字节数、寄存器值…
响应通常回：起始地址 + 数量（确认），不回显全部数据。

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5. 异常码（常见）

码	名称	含义
01	Illegal Function	不支持该 FC
02	Illegal Data Address	地址/范围非法
03	Illegal Data Value	数据值非法
04	Slave Device Failure	设备故障
06	Slave Device Busy	忙，可稍后重试

排障：先看是超时无响应还是异常响应——两者原因完全不同。

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6. 实现检查清单

• FC 与表类型匹配（别对输入寄存器用 06）
• 数量未超设备/规范上限
• 地址用 0-based 还是手册点号已换算
• 写线圈用 0xFF00 而非 0x0001（FC05）
• 处理异常码，不要只当通信失败

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