Day 5 - Modbus RTU 帧与 CRC
建议用时：150-210 分钟
你将学会什么
- 认识 RTU 请求和响应
- 计算并验证 CRC16
- 处理超时和异常响应
RTU 帧依靠站号、功能码、数据和 CRC，在串口静默间隔中区分帧。 今天的 3 个例子都要亲手敲，不能只复制，也不能只看运行结果。
标为 Program.cs 的最小例子可以放进控制台练习项目；标为 Service、ViewModel、XAML 或 SQL 文件的例子，要在本周项目中按前一天已经建立的模型继续敲。文件名和上下文不同，不要把所有片段塞进同一个 Program.cs。
学习衔接
这是 Week 15 的第 5 天。先使用前面已经掌握的 C#、异步、异常、接口和 MVVM，只增加今天这一层上位机能力。
今天的最低通过线
| 顺序 | 必须掌握 | 怎么证明 |
|---|---|---|
| 1 | 认识 RTU 请求和响应 | 能用自己的话解释并完成对应例子 |
| 2 | 计算并验证 CRC16 | 能用自己的话解释并完成对应例子 |
| 3 | 处理超时和异常响应 | 能用自己的话解释并完成对应例子 |
先用大白话理解
RTU 帧依靠站号、功能码、数据和 CRC，在串口静默间隔中区分帧。
学习时固定按这个顺序：
先看数据是什么
-> 再看最小代码
-> 对照运行结果
-> 修改一个参数
-> 故意制造错误
-> 最后组合进上位机项目例子 1：查看读寄存器请求
文件：Program.cs
byte[] requestWithoutCrc = [0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02];
Console.WriteLine(Convert.ToHexString(requestWithoutCrc));运行结果或界面效果：
010300000002必须改一次： 在纸上标出站号、功能码、地址和数量。
例子 2：识别异常功能码
文件：Program.cs
byte function = 0x83;
bool isException = (function & 0x80) != 0;
byte originalFunction = (byte)(function & 0x7F);
Console.WriteLine($"异常={isException}, 原功能码={originalFunction}");运行结果或界面效果：
异常=True, 原功能码=3必须改一次： 根据异常码 2 显示非法地址。
例子 3：验证收到的站号
文件：Program.cs
byte expectedStation = 1;
byte actualStation = 2;
if (actualStation != expectedStation)
{
Console.WriteLine("忽略其他站号响应");
}运行结果或界面效果：
忽略其他站号响应必须改一次： 继续检查功能码、长度和 CRC。
常见错误和修法
- CRC 两个字节顺序写反
- 收到其他站号响应也当作自己的
- 设备超时后立刻无间隔重发
修错顺序固定为：先看第一条异常和行号，再看输入数据，再看原始字节或状态，最后才怀疑框架。
小白重复敲写训练
- 不看上面的代码，重新敲“查看读寄存器请求”。
- 不看上面的代码，重新敲“识别异常功能码”。
- 不看上面的代码，重新敲“验证收到的站号”。
- 完成改动任务：在纸上标出站号、功能码、地址和数量。
- 完成改动任务：根据异常码 2 显示非法地址。
- 完成改动任务：继续检查功能码、长度和 CRC。
每日小测
- 今天的知识在上位机里解决什么问题？
- 三个例子分别输入了什么，输出了什么？
- 如果运行结果不对，你第一步检查什么？
- 哪一段代码负责停止、超时或错误处理？
小测答案
答案不能只背一句话。回到三个例子，用代码中的变量、方法和输出逐项说明。能脱离页面说清楚，才算真的理解。
今日作业
- 新建空项目，不复制地重做三个例子。
- 每个例子都完成“必须改一次”。
- 故意制造一个错误，记录错误文字和修复办法。
- 把今天代码提交到自己的练习仓库。
作业验收
- 三个例子都能运行或显示预期界面。
- 能解释关键数据从哪里来、经过什么处理、最后去哪里。
- 失败时不会让程序无提示崩溃。
- 能说出今天内容如何进入“Avalonia Modbus 设备监控器”。