C#操作串口通信协议Modbus的常用方法介绍

一、读线圈状态

/// <summary>
       /// 读线圈状态测试
       /// </summary>
       static void Test_0x01()
       {
           ushort startAddr = 0;
           ushort readLen = 10;

var a = BitConverter.GetBytes(readLen);

// 请求
           // byte[] 需要指定长度；不支持Linq
           List<byte> command = new List<byte>();
           command.Add(0x01);// 1号从站
           command.Add(0x01);// 功能码：读线圈状态
           // 起始地址
           command.Add(BitConverter.GetBytes(startAddr)[1]);//
           command.Add(BitConverter.GetBytes(startAddr)[0]);
           // 读取数量
           command.Add(BitConverter.GetBytes(readLen)[1]);
           command.Add(BitConverter.GetBytes(readLen)[0]);

// CRC
           command = CRC16(command);

// 报文组装完成
           // 发送-》SerialPort
           SerialPort serialPort = new SerialPort("COM1", 9600, Parity.None, 8, StopBits.One);
           // 打开串口
           serialPort.Open();

serialPort.Write(command.ToArray(), 0, command.Count);

// 进行响应报文的接收和解析
           byte[] respBytes = new byte[serialPort.BytesToRead];
           serialPort.Read(respBytes, 0, respBytes.Length);

// respBytes -> 01 01 02 00 00 B9 FC
           // 检查一个校验位
           List<byte> respList = new List<byte>(respBytes);
           respList.RemoveRange(0, 3);//截去：从站地址  功能码  字节计数
           respList.RemoveRange(respList.Count - 2, 2);//截去：校验位

respList.Reverse();
           var respStrList = respList.Select(r => Convert.ToString(r, 2)).ToList();
           var values = string.Join("", respStrList).ToList();
           values.Reverse();
           values.ForEach(c => Console.WriteLine(Convert.ToBoolean(int.Parse(c.ToString()))));

}

二、读保持寄存器

/// <summary>
       /// 读保持型寄存器
       /// </summary>
       static void Test_0x03()
       {
           ushort startAddr = 0;
           ushort readLen = 10;

// 请求
           // byte[] 需要指定长度；不支持Linq
           List<byte> command = new List<byte>();
           command.Add(0x01);// 1号从站
           command.Add(0x03);// 功能码：读保持型寄存器
           // 起始地址
           command.Add(BitConverter.GetBytes(startAddr)[1]);
           command.Add(BitConverter.GetBytes(startAddr)[0]);
           // 读取数量
           command.Add(BitConverter.GetBytes(readLen)[1]);
           command.Add(BitConverter.GetBytes(readLen)[0]);

// CRC
           command = CRC16(command);

// 报文组装完成
           // 发送-》SerialPort
           SerialPort serialPort = new SerialPort("COM1", 9600, Parity.None, 8, StopBits.One);
           // 打开串口
           serialPort.Open();

serialPort.Write(command.ToArray(), 0, command.Count);

// 进行响应报文的接收和解析
           byte[] respBytes = new byte[serialPort.BytesToRead];
           serialPort.Read(respBytes, 0, respBytes.Length);

// respBytes -> 01 01 02 00 00 B9 FC
           // 检查一个校验位
           List<byte> respList = new List<byte>(respBytes);
           respList.RemoveRange(0, 3);//截去：从站地址  功能码  字节计数
           respList.RemoveRange(respList.Count - 2, 2);//截去：校验位

// 拿到实际的数据部分，进行数据解析
           // 明确一点：读的是无符号单精度
           //byte[] data = new byte[2];
           //for (int i = 0; i < readLen; i++)
           //{
           //    // 字节序问题    小端   大端
           //    data[0] = respList[i * 2 + 1];
           //    data[1] = respList[i * 2];
           //    // 根据此两个字节转换成想要的实际数字
           //    var value = BitConverter.ToUInt16(data, 0);
           //    Console.WriteLine(value);
           //}

// 明确一点：读的是Float
           byte[] data = new byte[4];
           for (int i = 0; i < readLen / 2; i++)
           {
               // 字节序问题    小端   大端
               data[0] = respList[i * 4 + 3];
               data[1] = respList[i * 4 + 2];
               data[2] = respList[i * 4 + 1];
               data[3] = respList[i * 4];
               // 根据此两个字节转换成想要的实际数字
               var value = BitConverter.ToSingle(data, 0);
               Console.WriteLine(value);
           }
       }

三、写多个保持寄存器

/// <summary>
       /// 写多个保持型寄存器
       /// </summary>
       static void Test_0x10()
       {
           ushort startAddr = 2;
           ushort writeLen = 4;
           float[] values = new float[] { 123.45f, 14.3f };

// 请求
           // byte[] 需要指定长度；不支持Linq
           List<byte> command = new List<byte>();
           command.Add(0x01);// 1号从站
           command.Add(0x10);// 功能码：写多个保持型寄存器
           // 写入地址
           command.Add(BitConverter.GetBytes(startAddr)[1]);
           command.Add(BitConverter.GetBytes(startAddr)[0]);
           // 写入数量
           command.Add(BitConverter.GetBytes(writeLen)[1]);
           command.Add(BitConverter.GetBytes(writeLen)[0]);

// 获取数值的byte[]
           List<byte> valueBytes = new List<byte>();
           for (int i = 0; i < values.Length; i++)
           {
               List<byte> temp = new List<byte>(BitConverter.GetBytes(values[i]));
               temp.Reverse();// 调整字节序
               valueBytes.AddRange(temp);
           }

// 字节数
           command.Add((byte)valueBytes.Count);
           command.AddRange(valueBytes);

// CRC
           command = CRC16(command);

// 报文组装完成
           // 发送-》SerialPort
           SerialPort serialPort = new SerialPort("COM1", 9600, Parity.None, 8, StopBits.One);
           // 打开串口
           serialPort.Open();

serialPort.Write(command.ToArray(), 0, command.Count);
       }

四、CRC校验

static List<byte> CRC16(List<byte> value, ushort poly = 0xA001, ushort crcInit = 0xFFFF)
       {
           if (value == null || !value.Any())
               throw new ArgumentException("");

//运算
           ushort crc = crcInit;
           for (int i = 0; i < value.Count; i++)
           {
               crc = (ushort)(crc ^ (value[i]));
               for (int j = 0; j < 8; j++)
               {
                   crc = (crc & 1) != 0 ? (ushort)((crc >> 1) ^ poly) : (ushort)(crc >> 1);
               }
           }
           byte hi = (byte)((crc & 0xFF00) >> 8);  //高位置
           byte lo = (byte)(crc & 0x00FF);         //低位置

List<byte> buffer = new List<byte>();
           //添加校验原始值
           buffer.AddRange(value);
           //添加校验位值
           buffer.Add(lo);
           buffer.Add(hi);

//加上原始校验值返回
           return buffer;
       }

来源：https://www.cnblogs.com/wml-it/p/15981460.html