睿遠研究院丨IO-Link消息處理模塊
前言
本周來到消息處理模塊,通信世界的精髓就是消息的處理,如何把0,1,0,1解析成有意義的數(shù)據(jù),就是消息模塊需要打下的基礎。
消息處理模塊要根據(jù)在物理層已經(jīng)轉(zhuǎn)變成byte的內(nèi)容,進行消息解析,特別是固定的協(xié)議一般都有協(xié)議的報文頭和報文尾,根據(jù)簡單規(guī)則過濾該報文是否為合法報文,避免進一步的深度解析,減少MCU的處理壓力。
01 M-Sequence定義
主站與從站的交互,通過一系列的消息來交換數(shù)據(jù),因此我們稱之為“M-Sequence”,它也是IO-Link里的重要概念。
IO-Link屬于典型的一問一答式交互,主站發(fā)送消息,從站回應消息,如果主站不發(fā)送消息,從站就不會回應消息。
一個M-Sequence包含了主站的消息和從站的消息:
??主站消息由若干個UARTFrame組成
??第一個UART為MC(M序列控制字),表示當前報文的類型,簡單理解為功能碼,表示本次M序列的功能是什么,讀寫ISDU還是讀Event等;
??第二個UART的前2個bit,表示當前的M序列Type,決定了當前主站和從站的報文長度;
??根據(jù)第一個UART和第二個UART就基本確定了功能和數(shù)據(jù)長度,后續(xù)就是填充數(shù)據(jù)即可。
02 M-Sequence類型
M-Sequence定義了不同階段的報文類型,雖然規(guī)范總共羅列了10種,但其實一般也就用其中的3種,包括TYPE_0、TYPE_1_V、TYPE_2_V,其他的類型在目前IO-Link v1.1.4中基本無用武之地。
TYPE_1_1是完全交互PD,不交互OD,僅在IO-Link v1.0規(guī)范中使用。
TYPE_0
一般在Startup使用,主站和從站還沒有協(xié)商數(shù)據(jù)時使用,一般用于讀取DPP數(shù)據(jù);雙方來回只交互一個OD數(shù)據(jù)。
TYPE_1_V
一般在PRE-OP使用,沒有PD數(shù)據(jù)交互,只有OD數(shù)據(jù),OD可以是1,2,8,32字節(jié);通常很多廠商都是用8字節(jié)OD來交互,提高效率,又不浪費字節(jié)。
TYPE_2_V
一般在OP使用,主要交互PD數(shù)據(jù),中間夾雜OD數(shù)據(jù),確保PD按照固定數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù),同時又可以傳輸OD的數(shù)據(jù)。
03 MC解析
MC報文的Bit 7作為區(qū)分讀寫操作的標志位。
MC報文的Bit 6和Bit5作為通訊通道的標志,因為每次循環(huán)都有OD數(shù)據(jù),因此每次通信的通道都是3 ISDU通道;而當需要上報事件時候才會進行2 Diagnosis通道傳輸;最后是1 Page通道,在Startup階段通過1 Page通道讀取DPP1,2參數(shù),如果在正常通信狀態(tài)下,要讀取DPP參數(shù),也是采用1 Page通道。
最后5個bit作為地址標識,或者在進行ISDU傳輸時作為計數(shù)器,讓雙方知道當前已經(jīng)發(fā)送到哪個報文了,不至于紊亂。
上圖為根據(jù)具體的標志位展示的所有可能的報文類型,大家在抓到相關IO-Link報文時可以根據(jù)這個表格去判斷當前的通道和讀寫狀態(tài)。
04 CKT解析
主站的第二個消息包含兩部分內(nèi)容:
M-Sequence Type,根據(jù)所處的狀態(tài)確定其值,一般來說,Startup階段是0,PreOP階段為1,OP階段為2;當然這個不是絕對的,只是大部分這么使用而已。
Checksum,主站發(fā)送所有消息并加上一個種子值0x52一起異或,為了節(jié)約消息的開銷,又對8bit的異或值做了運算得到一個6bit的checksum和M-SequenceType拼接到一起。
異或值的計算如下:
END
本篇內(nèi)容就先到這里啦,消息處理模塊是IO-Link通信的重中之重,建議大家多花時間學習和消化。
如果有相關疑問,或者對IO-Link產(chǎn)品有需求,歡迎隨時通過微信公眾號:Rasight,與我們聯(lián)系交流。

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