Протоколы обмена для линий последовательной передачи данных

1. Протоколы обмена для линий последовательной передачи данных

2. Протокол обмена

параметры связи (скорость, четность,
число бит в байте и т.д.);
формат сообщения (представление чисел,
текста, и т.д.; заголовок, контрольная
сумма, адрес и т.д);
последовательность отправки сообщений
устройствами;
последовательность восстановления
связи.

3. Формат сообщения

Данные
Данные
H
H
N
H
A
Данные
N
Данные
CRC
CRC
CRC

4. Последовательность отправки сообщений

произвольная
«клиент-сервер»
1.
Клиент
Сервер (R)
2.
Клиент (W)
Сервер (R)
3.
Клиент (R)
Сервер (обр.)
4.
Клиент (R)
Сервер (W)
5.
Клиент (обр.)
Сервер (R)

5. Классификация протоколов обмена по типу передаваемых данных

строковые – данные передается
текстовыми символами;
бинарные – для передачи данных
используется двоичный код на все
сочетания.
ASCII – American Standart Code for
Information Interchange
’A’→0x41, ’B’→0x42, ’0’→0x30, ’1’→0x31,
’:’→0x3A, CR→0x0D, LF→0x0A

6. Протоколы MODBUS

1 головное устройство (клиент)
до 247 подчиненных устройств (серверов)
Могут применяться в линиях
RS-485, RS-422, RS-232
Формат сообщения:
адрес (0…247);
код функции (1-255);
8-битные байты данных;
контрольная сумма.

7. Протокол MODBUS-ASCII

Каждый байт сообщения передается как два
ASCII-символа (’0’…’9’, ’A’…’F’)
Режимы приема/передачи:
Информационные биты
Бит четности
Стоповые биты
Начало
сообщ.
:
7
1
1
7
0
2
Код
Контр.
Адрес
Данные
функции
сумма
Конец
сообщ.
2 симв.
CR LF
2 симв.
N симв. 2 симв.

8. Протокол MODBUS-RTU

RTU – Remote Terminal Units (удаленные
терминальные устройства)
Режимы приема/передачи:
Информационные биты
Бит четности
Стоповые биты
8
1
1
8
0
2
Начало
сообщ.
Адрес
Код
функции
Данные
Контр.
сумма
3.5 байта
тишины
8 бит
8 бит
N байт
СRC-16

9. Протокол MODBUS / чтение состояния регистров устройства / формат запроса

Адрес устройства
8 бит: 1…247
Код функции
8 бит: 3
Начальный адрес
16 бит, big endian:
0…65535
Количество
регистров
16 бит, big endian:
1…127
Контрольная сумма
ASCII: 8 бит;
RTU: 16 бит, big еndian

10. Протокол MODBUS / чтение состояния регистров устройства / формат ответа

Адрес устройства
8 бит: 1…247
Код функции
8 бит: 3
Кол-во байт в массиве
состояния регистров
8 бит, big endian:
2…254
Значение регистра 1
16 бит, big endian
Значение регистра 2
16 бит, big endian
...
Контрольная сумма
...
ASCII: 8 бит;
RTU: 16 бит, big еndian

11. Протокол MODBUS / запись значений в регистры устройства / формат запроса

Адрес устройства
Код функции
8 бит: 0…247
8 бит: 16=0x10
16 бит, big endian:
Начальный адрес
0…65535
16 бит, big endian:
Количество регистров
1…127
Кол-во байт в массиве 8 бит, big endian:
состояния регистров
2…254
Значение регистра 1
16 бит, big endian
...
...
Контрольная сумма

12. Протокол MODBUS / запись значений в регистры устройства / формат ответа

Адрес устройства
8 бит: 1…247
Код функции
8 бит: 16=0x10
Начальный адрес
16 бит, big endian:
0…65535
Количество
регистров
16 бит, big endian:
1…127
Контрольная сумма
ASCII: 8 бит;
RTU: 16 бит, big еndian