超声水表MODBUS-RTU通信协议V1.1
一．RTU模式
1．物理层
传输接口：RS-485
通信波特率：9600bps
2．RTU模式中每个字节的格式为
编码系统：8位二进制
每个8位域包含两个十六进制字符（0-9、A-F）
传输模式：异步主从半双工方式。
每个字节的位：1个起始位
8个数据位
奇偶不校验
1个停止位
3．帧校验域：循环冗余校验（CRC），对全部报文内容执行校验。
注：数据包的发送序列总是相同的，地址—功能码—数据—检验码，每个数据包必须作为一个连续的位流传输。
4.1 地址（Address）域
地址域在数据包的开始部分，由一个8bit数据组成，这个数据表明了从站的地址，而每一个从站的地址必须是唯一的，有效地址范围为：1~247。主站发送数据包后，只有与主站查询地址相同的从站才会响应。
4.2 功能（Function）域
功能域代码指定被寻址的从站执行何种功能，表1列出了所有的功能码。
数据域是由两个十六进制数集合构成的，范围00...FF。
从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息：从设备必须用于进行执行由功能代码所定义的所为。这包括了象不连续的寄存器地址，要处理项的数目，域中实际数据字节数。
例如，如果主设备需要从设备读取一组保持寄存器（功能代码03），数据域指定了起始寄存器以及要读的寄存器数量。
如果没有错误发生，从从设备返回的数据域包含请求的数据。如果有错误发生，此域包含一异议代码，主设备应用程序可以用来判断采取下一步行动。
4.4 错误校验（CRC）域
错误检测域包含一16Bits值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测方法得出的。
CRC值有发送设备计算出来，然后附加到数据包上传送，接收设备在接收数据时重新计算CRC 值，然后与接收到的校验码（CRC）域中的值进行比较，如果这两个数据不相等，则说明数据在传输过程中发生了错误。
CRC码计算时，首先将一个16bits寄存器预置为全1，然后连续把数据包中的8bits字节与该寄存器的当前值进行运算，仅仅每个字节的8位数据进行计算，起始位和停止位与可能使用的奇偶校验位都不影响CRC。
生成CRC时，每个8bits字节与寄存器中的内容进行异或运算，结果向低位移位，高位则补0，最低位（LSB）移出并检测，如果是1，该寄存器就与一个预设的固定值进行一次异或运算，如果是0，则不进行任何处理。
上述处理重复进行，直到执行完8位移位操作为止，当最后移位移完后，下一个8bits字节与该寄存器进行异或，同样进行另一个8bits字节进行移位异或操作，当数据包中所有字节都处理了，生成的最终值就是CRC值。
CRC码生成流程：
1、将一个16bits寄存器（称之为CRC寄存器）置为FFFFH（全1）；
2、把数据包中的第一个字节与CRC寄存器低字节相异或结果存回到CRC寄存器；
3、将CRC寄存器向右移一位，最高位（MSB）补以“0”，最低位（LSB）移出并检测；
4、如果移出位为“0”：重复地3步（下一次移位）
如果移出位为“1”：将CRC寄存器与一个预设的固定值（A001H）进行异或运算；
5、重复第3、4步直到8次移位结束，这样就处理完成8bits字节；
6、重复第2步至第5步处理下一个8bits字节，直到所有字节全部处理结束；
7、最终的CRC寄存器中的值就是CRC值。
二．寄存器地址及定义
三．功能代码
1．03读保持寄存器
说明：读从机保持寄存器的数据。
从站响应帧：
示例(假设地址为01)
读水表瞬时流量、总量与状态寄存器数据
主站请求帧：01 03 00 02 00 0B A5 CD
地址功能码起始地址数量CRC
从站响应帧：
01 03 16 ；地址、功能码、字节计数
00 00 00 00 ；体积(瞬时)流量：0.0 m3/h
3F F3 C0 CA 2A 5B 1D 5D ；正向总量：1.2345 m3
3F F3 C1 C5 B8 52 65 5D ；反向总量：1.2348 m3
00 02 ；仪表状态字:0002 (状态：空管)
01 CF ；CRC
读所有寄存器数据
主站请求帧：01 03 00 00 00 12 C5 C7
地址功能码起始地址数量CRC
从站响应帧：
01 03 24 ；地址、功能码、字节计数
13 08 80 12 ；仪表编号：13088012
00 00 00 00 ；体积(瞬时)流量：0.0 m3/h
3F F3 C0 CA 2A 5B 1D 5D ；正向总量：1.2345678 m3
3F F3 C1 C5 B8 52 65 5D ；反向总量：1.2348077 m3
00 02 ；仪表状态字:0002 (状态：空管)
07 DD ；日期：2013年
0A 12 ；日期：10月18日
04 00 ；时间：4时0分
0A 00 ；时间：10秒
05 A0 ；GPRS通信间隔时间：1440小时
42 19 ；CRC
2．预置单个寄存器值(功能码06H)
查询
响应
3．预置多个寄存器值(功能码10H)
四．备注
本通信协议只提供03、06、10功能码。
当主机发送的数据帧出错时，从机不应答。出错的原因包含以下几种：
1 地址不对；
2 CRC校验出错；
3 数据长度出错；
4 操作的数据地址超出；
5 数据帧不符合要求的。