通訊協(xié)議解析基礎(chǔ)知識

通訊協(xié)議解析基礎(chǔ)知識 2015 02 一 數(shù)字信息的基本概念二 數(shù)字通訊的基本形式三 串行通訊的字符四 幀和主 從結(jié)構(gòu)五 通訊協(xié)議中的編碼方法六 Modbus通訊協(xié)議七 CJ T188通訊協(xié)議八 GB T26831通訊協(xié)議 一 數(shù)字信息的基本概念二級制位 比特 bit 數(shù)字信息的最小單位 一個bit的值有兩種可能 0或者1 字節(jié) Byte 1Byte 8bit例如00000000 11111111 01010101數(shù)字信息由諸多Byte組成 進而由諸多bit組成 例如 你好 可以按GB2312標準編碼為如下數(shù)字信息 11000100111000111011101011000011這條數(shù)字信息由4個字節(jié)組成 并由32個位組成 二 數(shù)字通訊的基本形式串行通訊在一條數(shù)據(jù)通道上 一位一位地依次傳輸字節(jié)的各個位 例如串行傳輸 你好 則11000100111000111011101011000011 并行通訊在多條數(shù)據(jù)通道上 一并傳輸字節(jié)的各個位 例如并行傳輸 你好 則11111101011000100010100001110101 儀表所使用的RS 485 M bus通訊接口 均屬于串行通訊接口 串行通訊更適合于遠距離通訊 其線間串?dāng)_小 信號完整性優(yōu)于并行通訊 三 串行通訊的字符在串行通訊中 數(shù)字信息的基本單元是 字符 一個 字符 包含以下內(nèi)容 開始位 1位 數(shù)據(jù)位 8位 即1字節(jié) 校驗位 0位或1位 停止位 1位 一個 字符 由10位或11位組成 1字節(jié)數(shù)據(jù)包括在字符中 當(dāng)然 也有7位數(shù)據(jù)位 2位停止位 附加1位地址位的情況 在通訊解析時 開始位 檢驗位 停止位等是隱藏的 只有數(shù)據(jù)字節(jié)對我們是可見的 注意 和波特率一樣 校驗位 無校驗 奇校驗 偶校驗 作為一項通訊參數(shù) 在采集設(shè)備上的設(shè)定必須和儀表保持一致 四 幀和主 從結(jié)構(gòu)幀 由若干字節(jié)組成 能表達一組完整的信息 目前在儀表上應(yīng)用的通訊協(xié)議 基本均采用主 從結(jié)構(gòu) 即采集設(shè)備發(fā)出命令幀 儀表返回數(shù)據(jù)幀 通訊協(xié)議的主要內(nèi)容就是對命令幀和數(shù)據(jù)幀的幀結(jié)構(gòu)作出說明 采集設(shè)備 儀表 命令幀 數(shù)據(jù)幀 五 通訊協(xié)議中的編碼方法在通訊協(xié)議中 字節(jié)是以十六進制數(shù)表示的 即 xxH 的形式 H表示該數(shù)為十六進制 十六進制和十進制的轉(zhuǎn)換 例如地址轉(zhuǎn)換 1 手算轉(zhuǎn)換2 計算器軟件轉(zhuǎn)換 BCD碼BCD碼有多種 我們采用的是8421碼 8421碼 用十六進制的表面形式 表達一個十進制數(shù) 例如12345678H12345678 十進制 12345678H 305419896 十進制 對8421碼 以十六進制觀察數(shù)據(jù)幀是簡便的 表示 BCD碼例如 儀表響應(yīng)26H41H4AH 00H01H35H79H 取出數(shù)據(jù)部分的第13 16字節(jié)00H01H35H79H代表十進制數(shù)值00013579根據(jù)協(xié)議 該數(shù)值代表13579 1000 13 579m3 ASCII碼ASCII碼是一種英語字符編碼 字符中包含大 小寫英文字母 數(shù)字 符號等 每個字符用1個字節(jié)表示 ASCII碼例如 30H代表字符 0 31H代表字符 1 39H代表字符 9 2DH代表字符 負號 對ASCII碼 以字符形式觀察數(shù)據(jù)幀是簡便的 ASCII碼例如 儀表響應(yīng)26H3AH 00H00H2DH31H32H33H34H35H36H37H31H32H33H 取出數(shù)據(jù)部分的第35 47字節(jié)并轉(zhuǎn)為ASCII碼代表十進制數(shù)值 1234567123根據(jù)協(xié)議 該數(shù)值代表 1234567123 1000 1234567 123m3 整型和長整型整型和長整型都是計算機領(lǐng)域基本的數(shù)據(jù)類型 基本的數(shù)據(jù)表達方式 整型 int 用2個字節(jié)表達一個整數(shù) 如27H10H表示10000長整型 long 用4個字節(jié)表達一個整數(shù) 如07H5BHCDH15H表示123456789 Modbus協(xié)議中使用的整型和長整型都是有符號的 整型轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)的方法1 在計算器中選擇十六進制 單字 2 輸入整型碼 3 切換至二進制 觀察位數(shù) 如果位數(shù) 16則表明是負數(shù) 需要按一下 鍵 4 切換至十進制 例如 F9H00H 179279H00H 30976 長整型轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)的方法1 在計算器中選擇十六進制 雙字 2 輸入整型碼 3 切換至二進制 觀察位數(shù) 如果位數(shù) 32則表明是負數(shù) 需要按一下 鍵 4 切換至十進制 例如 FFHF6HF8HBEH 591682 浮點型浮點型也是計算機領(lǐng)域基本的數(shù)據(jù)類型 基本的數(shù)據(jù)表達方式 儀表中使用的浮點型確切地說是單精度浮點型 float 它用4個字節(jié)表示一個浮點數(shù) 例如 42HF6HE9H79H表示123 456一般可以使用小工具軟件進行轉(zhuǎn)換 六 Modbus通訊協(xié)議Modbus通訊協(xié)議是為PLC 可編程邏輯控制器 擬定的 它是工業(yè)通信領(lǐng)域的標準協(xié)議 Modbus通訊協(xié)議中的數(shù)據(jù)有ASCII和RTU兩種編碼方式 儀表采用RTU方式 即使用長整型或浮點型表達數(shù)據(jù) 儀表僅支持03號命令 讀保持寄存器 六 Modbus通訊協(xié)議寄存器 PLC中 每個寄存器占用2個字節(jié)由于浮點型和長整型數(shù)據(jù)占用4個字節(jié) 所以需要占用2個寄存器 例如插入式超聲熱量表Modbus通訊協(xié)議中 累積流量占用0002H和0003H兩個寄存器 流速占用000AH和000BH兩個寄存器 六 Modbus通訊協(xié)議命令幀格式 均為16進制值 4103000000198AC041 設(shè)備地址6503 功能碼 讀保持寄存器0000 起始寄存器地址 00019 讀取寄存器數(shù)量 258AC0 CRC校驗 六 Modbus通訊協(xié)議數(shù)據(jù)幀格式 均為16進制值 410332 592B41 設(shè)備地址6503 功能碼 讀保持寄存器32 寄存器數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) 50 25 2 中間為各寄存器數(shù)據(jù)592B CRC校驗 六 Modbus通訊協(xié)議在寄存器中 高字節(jié)在前 例如 12345的長整型為00003039H 我們的儀表會按順序發(fā)出00H00H30H39H 而不是39H30H00H00H 00003039高低 六 Modbus通訊協(xié)議在一些軟件中 將高字節(jié)在前的情況稱之為LongInverseFloatInverse練習(xí)解析數(shù)據(jù)幀 七 CJ T188通訊協(xié)議CJ T188通訊協(xié)議是為戶用計量儀表集中抄表而設(shè)計的 是城建行業(yè)標