Modbus现场总线具有稳定、可靠、连线方便等特点,在工业领域得到广泛的应用。开发典型的Modbus从站模块具有广泛的实用性和工程价值。然而当前市场上的Modbus总线产品存在应用场合的局限性和成本较高等问题。为提高Modbus总线产品的通用性和系统的性价比,本文提出了一种基于FPGA的Modbus RTU总线通信的实现方案。主要的研究内容如下:分析了工业控制领域的典型应用平台的功能需求,提出了基于FPGA的Modbus RTU从站方案,开发了应用平台的硬件,并详细介绍了从站应用平台各模块的工作原理。在平台硬件基础上,利用FPGA状态机编程思想,研究了Modbus通信IP核的数据处理流程和总体状态机。利用FPGA模块化的编程思想,完成了数据接收和发送、错误检测异常响应和各功能码处理模块的设计及测试。为了提高通信的稳定性,提出了一种基于过采样技术的通信稳定性机制。根据应用平台的功能需求,在Modbus通信IP核的基础上,开发了I/O输入、输出、AD/DA、矩阵键盘、矩阵LED、脉冲发送、编码器反馈接收等应用接口模块。针对脉宽突变导致电机抖动的问题,提出了一种实现精确脉冲发送的算法。最后结合总线IO、矩阵键盘、脉冲转接器、PC机、脉冲式驱动器、带增量式编码器的电机搭建了Modbus RTU从站实验平台,并进行了功能测试和可靠性测试。实验结果验证了本文设计的Modbus RTU从站的有效性与实用性。