本篇作为modbusrtu问题的基础篇，先讲讲modbus相关的协议，后篇再讲问题是如何解决的，是怎么的一个思路。
先列个引子，问题：现场plc接设备，比如泵、液位计、鼓风机等设备，然后plc接dtu进行4G数据传输，云服务器接受数据并进行设备数据的显示及反控。
一张脑图了解modbus的框架：
一、 Modbus的定义
Modbus通信协议：由Modicon公司（现在的施耐德电气Schneider Electric）于1979年为可编程逻辑控制（即PLC）通信而发表。目前，Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。Modbus作为目前工业领域应用（比如说：PLC）最广泛的协议。
相对其它通信协议modbus 协议的特点：免费；简单；接口丰富。
（1）Modbus协议标准开放、公开发表且无版权要求。
（2）Modbus协议支持多种电气接口，包括RS232、RS485、TCP/IP等，还可以在各种介质上传输，如双绞线、光纤、红外、无线等。
（3）Modbus协议消息帧格式简单、紧凑、通俗易懂。用户理解和使用简单，厂商容易开发和集成，方便形成工业控制网络 Modbus协议是一种应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型，协议本身并没有定义物理层，只是定义了控制器能够认识和使用的消息结构。
二、 Modbus的内容
先了解两个概念：线圈和寄存器。
线圈：从电气角度来看,在电气回路中，一般都是靠接触器或中间继电器来实现控制，接触器或中继最终靠的是线圈的得电和失电来控制触点闭合和断开，因此用线圈表示布尔量；
寄存器：用来暂时存放参与运算的数据和运算结果，具有接收数据、存放数据和输出数据的功能。
而寄存器在计算机中，就是用来存储数据的，因此非布尔的数据放在寄存器里。
而按照两种类型形成了modbus的存储，由于有读有写就会有4种不同的组合，而为了方便使用，定义了代码。
由于存储区有4个，对4个存储区进行读写就有了更多的组合，由于输入线圈及输入寄存器只能读，所以一共有6种情况。但写入又分成单个写入和多个写入，于是又多了两种情况，于是便有了8种情况（modbus核心功能码）。
三、 Modbus协议分类
Modbus协议目前存在Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus TCP三个版本。通信介质: 包括串口和网口。
说协议之前先说下位（bit）、字节（byte）、字（word）之间的关系。
ASCII参照
计算机底层都是二进制代码，不一致需进行转换，但16进制用的多，不用十进制，因为16是2的倍数，更易表达，ASCII字符集采用的就是8bit，可以用2个16进制表示。目前上位机使用的基本都是16进制。
1word=2byte=16bit
高八位，低八位
内存里，一个单元是一个字节，也就是8位，16位的指令，就是同时操作连续的2个内存地址，将这连续的2个内存地址当成一个单位，所以就有高8位和低8位之分。
由于计算机仅识别二进制描述的数字，所以对一个内存地址，也就是8位二进制，如：0000 0001，0000就是高四位，0001就是低四位。
Why?
对于8位处理器，不存在此问题，但16、32、64位时就会存在此问题，会存在哪个在前，哪个在后的问题。
下面说说modbus协议。
Modbus-TCP：由TCP头+地址+PDU组成，
Modbus-RTU：由地址+PDU+CRC校验组成
a：Modbus为一问一答协议，发送一个请求后要等待回复才能发送第二个请求。
b：Modbus-RTU的物理接口为串口。
c：Modbus-TCP的物理接口为以太网。
Modbus报文如下所示：
Modbus通讯如下所示：
【在modbus协议中】
主机发送modbus请求，从机根据请求内容向主机返回响应。在modbus协议中，主机总是主动方，从机总是被动方。
四、 Modbus报文解析
Modbus协议2种通信模式交换信息：单播模式和广播模式。
不管是请求报文还是答复报文，数据结构如下：
即报文（帧数据）由4部分构成：地址（Slave Number)+功能码(Function Codes)+数据(Data)+校验(Check) 。其中的地址代表从设备的ID地址，作为寻址的信息。功能码表示当前的请求执行具体什么操作，比如读还是写。数据代表需要通讯的业务数据，可以根据实际情况来确定。最后一个校验则是验证数据是否有误。其中的功能码说明如下：
栗子：
a.请求：01 03 00 00 00 02 C4 0B
01：设备地址 ，设备地址为1
03：功能码 ，当前为03读取请求
00 00：寄存器起始地址，从00 00寄存器开始读取
00 02：读取寄存器长度 ，读取2个长度，代表读2个寄存器，即4个字节。
C4 0B：CRC效验和
回复：01 03 04 00 0C 00 02 BB F1
01：设备地址 ，设备地址为1
03：功能码，当前为03读取回复
04：数据长度 ，包含4个字节的数据
00 0C：寄存器1数值
00 02：寄存器2数值
BB F1：CRC效验和
03，04长度为寄存器。
以读报文为例：
01，02：
发包：01 01 00 00 00 08 XX XX
回包：01 01 01 00 XX XX
此处00 08代表读8位，即一个字节，因此回包的数据长度为01。
01，02长度为位。
反控：