在 Modbus 协议中，寄存器（Registers）是用于存储设备数据的存储单元，主要分为 输入寄存器（Input Registers） 和 保持寄存器（Holding Registers） 。此外，还有 线圈（Coils） 和 离散输入（Discrete Inputs） ，但这里我们主要讨论 寄存器 相关的概念。
1. 输入寄存器（Input Registers）
(1) 定义
-
输入寄存器（Input Registers） 是 只读（Read-Only） 的 16 位寄存器。
-
通常用于存储 设备的状态、传感器数据、测量值 等（如电压、电流、温度）。
-
无法通过 Modbus 写入，只能读取。
(2) 功能码
-
读输入寄存器（Function Code
0x04）：-
用于读取输入寄存器的值。
-
示例请求：
[Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x04] [Start Address Hi] [Start Address Lo] [Quantity Hi] [Quantity Lo] -
示例响应：
[Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x04] [Byte Count] [Data Hi] [Data Lo] [Data Hi] [Data Lo] ...
-
(3) 典型应用
-
读取模拟量输入（如 PLC 的 AI 模块数据）。
-
读取设备运行状态（如温度、压力）。
2. 保持寄存器（Holding Registers）
(1) 定义
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保持寄存器（Holding Registers） 是 可读可写（Read-Write） 的 16 位寄存器。
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通常用于存储 设备参数、控制命令、配置数据（如 PID 参数、设定值）。
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可以通过 Modbus 读取和写入。
(2) 功能码
-
读保持寄存器（Function Code
0x03）：-
用于读取保持寄存器的值。
-
示例请求：
[Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x03] [Start Address Hi] [Start Address Lo] [Quantity Hi] [Quantity Lo] -
示例响应：
[Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x03] [Byte Count] [Data Hi] [Data Lo] [Data Hi] [Data Lo] ...
-
-
写单个保持寄存器（Function Code
0x06）：-
用于写入单个保持寄存器的值。
-
示例请求：
[Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x06] [Register Address Hi] [Register Address Lo] [Value Hi] [Value Lo] -
示例响应（服务器原样返回）：
[Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x06] [Register Address Hi] [Register Address Lo] [Value Hi] [Value Lo]
-
-
写多个保持寄存器（Function Code
0x10）：-
用于写入多个保持寄存器的值。
-
示例请求：
[Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x10] [Start Address Hi] [Start Address Lo] [Quantity Hi] [Quantity Lo] [Byte Count] [Data Hi] [Data Lo] [Data Hi] [Data Lo] ... -
示例响应（服务器返回起始地址和数量）：
[Transaction ID] [Protocol ID] [Length] [Unit ID] [0x10] [Start Address Hi] [Start Address Lo] [Quantity Hi] [Quantity Lo]
-
(3) 典型应用
-
写入设备参数（如设定温度、速度）。
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读取设备配置（如通信参数）。
3. 输入寄存器 vs. 保持寄存器
| 特性 | 输入寄存器（Input Registers） | 保持寄存器（Holding Registers） |
|---|---|---|
| 读写权限 | 只读（Read-Only） | 可读可写（Read-Write） |
| 功能码 | 0x04（读输入寄存器） |
0x03（读保持寄存器）、0x06（写单个）、0x10（写多个） |
| 典型用途 | 传感器数据、状态监测 | 参数设置、控制命令 |
| 是否可修改 | ❌ 不能通过 Modbus 写入 | ✅ 可以写入 |
4. 常见问题
(1) 为什么没有"写输入寄存器"功能码？
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输入寄存器是只读的，设计上不允许通过 Modbus 协议修改。
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如果设备需要更新输入寄存器的值（如传感器数据），通常由设备内部逻辑或硬件接口（如 ADC）自动更新。
(2) 保持寄存器能存储什么数据？
-
可以是 任何 16 位数据，如：
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整数（如
0x1234） -
浮点数（IEEE 754 格式，占用 2 个寄存器）
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状态标志（如
0x0001表示"运行"）
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(3) Modbus 地址范围
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输入寄存器 ：通常从
30001开始（Modbus 地址0x0000）。 -
保持寄存器 ：通常从
40001开始（Modbus 地址0x0000）。 -
具体范围取决于设备厂商定义。
5. 总结
| 概念 | 说明 |
|---|---|
| 输入寄存器（Input Registers） | 只读，用于读取设备状态或传感器数据（功能码 0x04）。 |
| 保持寄存器（Holding Registers） | 可读可写，用于参数配置或控制（功能码 0x03、0x06、0x10）。 |
| 写输入寄存器 | Modbus 不支持，输入寄存器是只读的。 |
| 读保持寄存器 | 使用 0x03读取保持寄存器的值。 |
如果你在开发 Modbus 设备或调试通信，理解这些寄存器的区别非常重要！ 🚀