如何用Python读取大端字节序（BIG Endian）数据？Modbus电表场景

我正在开发一套监控系统，使用PyModbus读取电表数据。读取寄存器地址后得到字节列表：result_ups.registers = [3468, 204, 0, 2080]，希望将其转换为电表显示的数值20434682080。当前代码如下：

from pymodbus.client import ModbusTcpClient
from pymodbus.constants import Endian
from pymodbus.payload import BinaryPayloadDecoder
import time


client_tcp = ModbusTcpClient('10.123.133.100',port=502)

while True:
    try:
        client_tcp.connect()
        while True:
            result_ups = client_tcp.read_holding_registers(1716,4,units=1,slave=1)
            decoder_ups = BinaryPayloadDecoder.fromRegisters(result_ups.registers,byteorder=Endian.BIG,wordorder=Endian.LITTLE)
            kwh_ups = decoder_ups.decode_32bit_int()
            print(kwh_ups)
            time.sleep(1)
         
    except Exception as e:
        print(e)
        time.sleep(1)

请问如何实现读取大端字节序（BIG Endian）并转换为目标数值？

你的核心问题在于：原代码用decode_32bit_int()解析32位整数，但目标数值是64位范围的拼接/BCD格式，且电表采用大端字序存储（高位字在前），需要调整寄存器顺序后再解析。以下是两种可行实现：

方式一：直接按字序拼接（明确映射规则时使用） #

如果已确认电表数值由寄存器2（204）、寄存器1（3468）、寄存器4（2080）拼接而成，直接调整顺序后拼接十进制字符串：

from pymodbus.client import ModbusTcpClient
import time

client_tcp = ModbusTcpClient('10.123.133.100', port=502)

while True:
    try:
        client_tcp.connect()
        while True:
            result_ups = client_tcp.read_holding_registers(1716, 4, units=1, slave=1)
            # 按大端字序重新排列寄存器：高位到低位
            reordered_regs = [
                result_ups.registers[1],
                result_ups.registers[0],
                result_ups.registers[3],
                result_ups.registers[2]
            ]
            # 每个寄存器补前导零到4位，拼接后转整数并去除末尾无效零
            kwh_ups = int(''.join(f"{reg:04d}" for reg in reordered_regs).rstrip('0'))
            print(kwh_ups)
            time.sleep(1)
    except Exception as e:
        print(e)
        time.sleep(1)

方式二：解析BCD码（符合电表通用存储规范） #

多数电表采用BCD码存储电量，每个16位寄存器对应4位BCD码。按大端字节序解析：

from pymodbus.client import ModbusTcpClient
from pymodbus.constants import Endian
from pymodbus.payload import BinaryPayloadDecoder
import time

def bcd_to_int(bcd_bytes):
    """将BCD字节数组转换为整数"""
    result = 0
    for byte in bcd_bytes:
        # 拆分字节的高4位和低4位，转换为十进制
        result = result * 100 + ((byte >> 4) & 0x0F) * 10 + (byte & 0x0F)
    return result

client_tcp = ModbusTcpClient('10.123.133.100', port=502)

while True:
    try:
        client_tcp.connect()
        while True:
            result_ups = client_tcp.read_holding_registers(1716, 4, units=1, slave=1)
            # 按大端字序调整寄存器顺序，确保高位在前
            decoder = BinaryPayloadDecoder.fromRegisters(
                [result_ups.registers[1], result_ups.registers[0], result_ups.registers[3], result_ups.registers[2]],
                byteorder=Endian.BIG,
                wordorder=Endian.BIG
            )
            # 读取8字节原始数据
            raw_bytes = decoder.decode_bytes(8)
            # 转换为BCD整数
            kwh_ups = bcd_to_int(raw_bytes)
            print(kwh_ups)
            time.sleep(1)
    except Exception as e:
        print(e)
        time.sleep(1)

关键说明 #

• 原代码的decode_32bit_int()仅能处理32位整数，无法匹配目标数值的格式和范围，因此失效。
• 调整寄存器顺序是因为电表采用大端字序：原始读取的[3468,204]是低位字在前，需反转成[204,3468]作为数值的高位部分，同理[0,2080]反转成[2080,0]作为低位部分。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joshe Danianta