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在Modbus协议中，线圈（Coils）和寄存器（Registers）是两种重要的数据类型，它们在工业自动化系统中扮演着不同的角色。以下是对线圈和寄存器的详细解释：

一、线圈（Coils）

1. 基本概念：

   • 线圈是一个布尔值（Boolean），通常表示0是关闭，1是开启，也可以理解为二进制状态（0或1）。
   • 线圈通常用于表示设备的开关状态，如启动/停止电机、打开/关闭阀门等。

2. 读写特性：

   • 线圈既可以读取也可以写入。
   • 读取线圈状态的功能码是01，写单个或多个线圈的功能码分别是05和15。

3. 应用场景：

   • 线圈主要用于控制输出设备，如电机、阀门等。
   • 输出线圈通常用于控制设备的状态，例如启动一个阀门或关闭阀门。

二、寄存器（Registers）

1. 基本概念：

   • 寄存器是16位的整型数值（2字节），可以保存更复杂的数据，如传感器的读数、设置值等。
   • 寄存器可以组合使用来存储更大的数据类型。

2. 分类与读写特性：

   • Modbus寄存器根据读写特性和用途，主要分为保持寄存器（Holding Registers）和输入寄存器（Input Registers）。
     • 保持寄存器：可读可写，用于存储可以被外部修改的数据，如设备控制和参数设定。
     • 输入寄存器：只读，用于存储传感器或内部状态数据，如测量值或当前设备的状态。
   • 读取保持寄存器的功能码是03，写单个或多个保持寄存器的功能码分别是06和16。

3. 应用场景：

   • 保持寄存器常用于存储设备的可读写参数或配置值，如设置设备的工作频率或设定温度值。
   • 输入寄存器常用于读取传感器的数据或设备的状态，如读取温度传感器的读数或电流表的读数。

三、线圈与寄存器的联系与区别

1. 联系：

   • 线圈和寄存器都遵循Modbus协议的基本结构，包括报文格式、CRC校验等。
   • 在从站与主站之间的通信中，线圈和寄存器都可以作为数据交换的目标，主站可以根据需要选择访问线圈或寄存器。
   • 线圈和寄存器常常一起使用来实现设备的完整控制。线圈用于控制设备的状态，而寄存器则用于监控和配置设备的参数。

2. 区别：

   • 数据类型：线圈是单个位（bit），寄存器是16位的整型数值。
   • 用途：线圈主要用于控制输出设备，寄存器用于存储输入数据或配置设置。
   • 读写特性：线圈既可以读取也可以写入，而输入寄存器是只读的（保持寄存器可读可写）。

综上所述，Modbus中的线圈和寄存器在数据类型、读写特性、应用场景等方面存在显著差异。正确理解和使用这两种数据类型，对于实现工业自动化系统中的设备监控和控制至关重要。

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