4、常用功能码详解：01/02/03/04/05/06/15/16
功能码是Modbus协议的灵魂。说白了，主站和从站之间怎么对话，全靠功能码来定调。我刚开始接触Modbus时，面对这8个功能码也懵过一阵。后来摸透了规律，发现其实就三类：读线圈、读寄存器、写线圈、写寄存器。今天咱们把这8个常用功能码彻底讲透。
4.1 位操作类：01、02、05、15
这4个功能码操作的是“位”，也就是0或1。在PLC里对应的是线圈（Coil）状态。
01功能码：读线圈
读线圈，说白了就是读一个或多个开关量。比如你接了个按钮，想知道它按没按，就用01功能码。
- 功能：读取从站1~2000个线圈的ON/OFF状态
- 请求帧：从站地址 + 0x01 + 起始地址(2字节) + 数量(2字节) + CRC
- 响应帧：从站地址 + 0x01 + 字节数 + 数据(N字节) + CRC
实际案例：读取从站地址0x01，起始线圈0x0000，连续读10个线圈
请求：01 01 00 00 00 0A 3D C6
响应：01 01 02 CD 0B B0 7E
解释：CD = 1100 1101，0B = 0000 1011
线圈0~7：1,0,1,1,0,0,1,1
线圈8~9：1,1,0,0,0,0,0,0我的经验：读线圈时，数量最好按字节对齐。比如读10个线圈，实际返回2个字节。多出来的6个位会被填充0。我曾经遇到一个项目，上位机没处理多余的位，结果误判了状态。嗯，这里要注意。
02功能码：读离散输入
02和01几乎一样，唯一的区别是：02读的是只读的输入点，比如传感器信号。01读的是可读可写的线圈。
- 功能：读取从站1~2000个离散输入状态
- 请求帧：从站地址 + 0x02 + 起始地址(2字节) + 数量(2字节) + CRC
- 响应帧：从站地址 + 0x02 + 字节数 + 数据(N字节) + CRC
避坑指南：我曾经把02和01搞混过，结果读回来的数据全是0。后来才意识到，离散输入是只读的，线圈是可读写的。你想想看，如果传感器信号能被写，那现场得多乱？
05功能码：写单个线圈
05功能码用来控制一个线圈。比如启动一个电机、点亮一盏灯。
- 功能：强制一个线圈为ON或OFF
- 数据规则：0xFF00表示ON，0x0000表示OFF
- 请求帧：从站地址 + 0x05 + 线圈地址(2字节) + 数据(2字节) + CRC
- 响应帧：与请求帧完全相同（回显确认）
实际案例：让从站0x01的线圈0x000A（第11个线圈）吸合
请求：01 05 00 0A FF 00 6C 36
响应：01 05 00 0A FF 00 6C 36我的习惯：写线圈时，我建议先读一下当前状态，确认无误再写。有一次我在调试时，直接写了个ON，结果把正在运行的设备给停了。从那以后，我养成了“先读后写”的习惯。
15功能码：写多个线圈
15功能码是05的升级版，一次可以写多个线圈。比如批量设置一组继电器的状态。
- 功能：强制多个线圈为ON/OFF
- 请求帧：从站地址 + 0x0F + 起始地址(2字节) + 数量(2字节) + 字节数 + 数据(N字节) + CRC
- 响应帧：从站地址 + 0x0F + 起始地址(2字节) + 数量(2字节) + CRC
实际案例：写从站0x01，从线圈0x0000开始，连续写10个线圈，状态为：1,0,1,1,0,0,1,1,1,1
请求：01 0F 00 00 00 0A 02 CD 0F 3F 6A
响应：01 0F 00 00 00 0A 10 3D4.2 寄存器操作类：03、04、06、16
寄存器操作的是16位数据。在PLC里对应的是保持寄存器（可读可写）和输入寄存器（只读）。
03功能码：读保持寄存器
03功能码是最常用的。读取模拟量、设定值、状态字等，都用它。
- 功能：读取从站1~125个保持寄存器的值
- 请求帧：从站地址 + 0x03 + 起始地址(2字节) + 数量(2字节) + CRC
- 响应帧：从站地址 + 0x03 + 字节数 + 数据(N字节) + CRC
实际案例：读取从站0x01，起始寄存器0x0064（十进制100），连续读3个寄存器
请求：01 03 00 64 00 03 04 0E
响应：01 03 06 00 0A 00 14 00 1E 3A 5B
解释：寄存器100 = 0x000A = 10
寄存器101 = 0x0014 = 20
寄存器102 = 0x001E = 30我的经验：读寄存器时，数据是大端模式（高字节在前）。很多新手会搞反字节序。我建议在调试时，先用一个已知值验证一下字节顺序。比如写个0x1234进去，读回来看看是不是0x12 0x34。
04功能码：读输入寄存器
04和03的区别，就像02和01的区别。04读的是只读的输入寄存器，比如温度传感器、压力变送器的值。
- 功能：读取从站1~125个输入寄存器的值
- 请求帧：从站地址 + 0x04 + 起始地址(2字节) + 数量(2字节) + CRC
- 响应帧：从站地址 + 0x04 + 字节数 + 数据(N字节) + CRC
避坑指南：我曾经遇到一个温控器，它的温度值在输入寄存器里，但我用03去读，结果全是0。折腾了半天才发现，输入寄存器只能用04读。你想想看，如果只读寄存器能用03写，那传感器数据不就被篡改了吗？
06功能码：写单个寄存器
06功能码用来设置一个寄存器的值。比如设定温度、调整PID参数。
- 功能：写一个16位数据到保持寄存器
- 请求帧：从站地址 + 0x06 + 寄存器地址(2字节) + 数据(2字节) + CRC
- 响应帧：与请求帧完全相同（回显确认）
实际案例：将从站0x01的寄存器0x0001的值设为0x1234
请求：01 06 00 01 12 34 18 0E
响应：01 06 00 01 12 34 18 0E我的习惯：写单个寄存器时，我建议先读一下当前值，确认范围。比如温度设定值范围是0~100，你写个200进去，设备可能就保护了。我曾经在调试变频器时，写了个超范围的频率值，结果变频器直接报错停机。
16功能码：写多个寄存器
16功能码是06的升级版，一次可以写多个寄存器。比如批量设置一组参数。
- 功能：写多个16位数据到保持寄存器
- 请求帧：从站地址 + 0x10 + 起始地址(2字节) + 数量(2字节) + 字节数 + 数据(N字节) + CRC
- 响应帧：从站地址 + 0x10 + 起始地址(2字节) + 数量(2字节) + CRC
实际案例：将从站0x01，起始寄存器0x0000，连续写3个寄存器，值分别为0x000A、0x0014、0x001E
请求：01 10 00 00 00 03 06 00 0A 00 14 00 1E 3A 5B
响应：01 10 00 00 00 03 10 3D4.3 功能码对比总结
| 功能码 | 名称 | 操作对象 | 一次最多 | 读写属性 |
|---|---|---|---|---|
| 01 | 读线圈 | 线圈（位） | 2000个 | 可读可写 |
| 02 | 读离散输入 | 离散输入（位） | 2000个 | 只读 |
| 03 | 读保持寄存器 | 保持寄存器（16位） | 125个 | 可读可写 |
| 04 | 读输入寄存器 | 输入寄存器（16位） | 125个 | 只读 |
| 05 | 写单个线圈 | 线圈（位） | 1个 | 写 |
| 06 | 写单个寄存器 | 保持寄存器（16位） | 1个 | 写 |
| 15 | 写多个线圈 | 线圈（位） | 1968个 | 写 |
| 16 | 写多个寄存器 | 保持寄存器（16位） | 123个 | 写 |
4.4 功能码选择逻辑
在实际项目中，怎么选功能码？我总结了一个简单的判断逻辑：
- 先看对象：是位还是16位数据？位用01/02/05/15，16位用03/04/06/16
- 再看属性：只读还是可读写？只读用02/04，可读写用01/03
- 最后看数量：单个用05/06，多个用01/02/03/04/15/16
核心逻辑图
这8个功能码，覆盖了Modbus RTU 90%以上的应用场景。我个人建议，把这8个功能码的报文格式背下来，调试时能省不少时间。嗯，今天就讲到这里，下节课咱们聊聊异常码处理。