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MODBUS 是什么
MODBUS是一种广泛使用的串行通信协议，主要用于工业自动化领域的电子设备之间的通信。它支持多种类型的网络，包括以太网、串行通信等。MODBUS协议以其简单性、稳定性和开放性而受到青睐。
大小端模式起源
大端（Big Endian）和小端（Little Endian）的概念源于计算机科学中的字节序问题。大端模式中，数据的高位字节存储在低地址，而小端模式则相反。这两种模式的命名来源于Jonathan Swift的【格利佛游记】，其中描述了两个国家因为吃鸡蛋的方式不同而发生的战争，这被用来形象地描述字节序的差异。
MODBUS大小端是个啥
MODBUS协议中的"大小端"是指数据在内存中的字节序，即多字节数据的字节如何排列。在MODBUS通信中，尤其是MODBUS-RTU模式，使用的是大端模式（Big Endian）。下面通过一个例子来说明大端和小端的区别：
假设我们有一个16位的寄存器值
0x1234
，需要通过MODBUS-RTU协议发送这个值。
大端模式（Big Endian）
：在大端模式下，数据的高位字节（MSB）存储在低地址处，低位字节（LSB）存储在高地址处。以
0x1234
为例，它在内存中的表示是：
在MODBUS-RTU协议中发送时，会先发送0x12，然后发送0x34。
地址0x00: 0x12（高8位）
地址0x01: 0x34（低8位）
小端模式（Little Endian）
：在小端模式下，数据的低位字节存储在低地址处，高位字节存储在高地址处。同样以
0x1234
为例，它在内存中的表示是：
如果一个使用小端模式的系统直接发送
0x1234
，它会先发送0x34，然后发送0x12。
地址0x00: 0x34（低8位）
地址0x01: 0x12（高8位）
大小端使用场景
在MODBUS通信中，主要有两种协议：MODBUS-RTU和MODBUS-TCP。这两种协议在字节序的使用上有所不同
MODBUS-RTU ：
它使用的是
大端模式（Big Endian）
。在MODBUS-RTU协议中，所有的数据交换都是以大端字节序进行的。这意味着在发送和接收数据时，高位字节（MSB）总是被发送或接收在前，低位字节（LSB）在后。例如，如果有一个16位的寄存器值
0x1234
，在MODBUS-RTU中会先发送
0x12
，然后发送
0x34
。
MODBUS-TCP ：
MODBUS-TCP协议本身并不规定字节序，因为它是在IP网络层面上运行的，而IP网络通信通常使用大端字节序。然而，当MODBUS-TCP用于与MODBUS-RTU设备通信时，它通常会遵循MODBUS-RTU的约定，即使用大端模式。这是因为MODBUS-TCP通常作为MODBUS-RTU数据的封装，保持数据的一致性。
但是，如果MODBUS-TCP用于其他上下文，比如在不同平台或设备之间的通信，可能需要根据接收端的字节序来转换数据。例如，如果一个使用小端字节序的设备接收到来自MODBUS-TCP的数据，可能需要将数据从大端转换为小端，以确保数据的正确解释。
跨平台数据交换 ：
当MODBUS通信涉及到不同硬件平台或操作系统时，字节序问题尤为重要。例如，如果一个使用小端字节序的PC机需要与使用大端字节序的嵌入式系统通信，就必须在发送和接收数据时进行字节序的转换。
设备配置和诊断 ：
在设备配置和诊断过程中，如果涉及到读取或写入寄存器值，这些值在MODBUS协议中是以大端字节序传输的。因此，即使设备内部可能使用小端字节序存储数据，通信时也需要转换为大端字节序。
C#大小端转换函数
在C#中进行MODBUS通信时，经常需要进行大小端字节序的转换，因为MODBUS协议通常使用大端模式，而C#运行的系统可能是小端模式。
从大端转换为小端
public static ushort BigEndianToLittleEndian(ushort bigEndianValue)
{
return (ushort)((bigEndianValue << 8) | (bigEndianValue >> 8));
}
从小端转换为大端
public static ushort LittleEndianToBigEndian(ushort littleEndianValue)
{
return (ushort)((littleEndianValue >> 8) | (littleEndianValue << 8));
}
总之，MODBUS协议的大小端问题不仅仅是一个技术细节，它关系到整个自动化系统的稳定性和效率。随着技术的不断进步，对这些基础知识的掌握将为工程师和开发者提供强大的支持，使他们能够构建更加智能、灵活和可靠的自动化解决方案。正确处理字节序，将为工业4.0时代的智能系统铺平道路。
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