Jak odróżnić RS232, RS485, RJ45 i Modbus?(3)
Protokół komunikacyjny MODBUS-RTU
Spójrz na protokół komunikacyjny MODBUS-RTU:
Czy za pomocą interfejsu komunikacyjnego warstwy fizycznej można się komunikować? Odpowiedź brzmi nie. Interfejs komunikacyjny warstwy fizycznej służy jedynie do zapewnienia obu stronom warunków komunikacyjnych. Jednakże, jeśli żadna z dwóch stron nie rozumie tego, co mówią, lub jeśli sposób mówienia i struktura gramatyczna dwóch komunikujących się stron nie pasują do siebie, jest to oczywiście niemożliwe do porozumiewania się.
W modelu OSI nad warstwą fizyczną znajduje się warstwa łącza danych. Protokół MODBUS-RTU jest protokołem warstwy łącza danych. Dopóki obie strony komunikacji przyjmą protokół MODBUS-RTU, może to zapewnić, że język komunikacji jest formatem instrukcji zrozumiałym dla obu stron.
MODBUS jest również urządzeniem master-slave. Jest to to samo, co kontrola magistrali warstwy fizycznej. Relacja master-slave polega tutaj na określeniu sterowania magistralą komunikacyjną. Kapitan najpierw wydaje polecenie zajęcia autobusu; wtedy autobus jest wolny i przekazany niewolnikowi, aby napisał kod odpowiedzi. Po ukończeniu stacji podrzędnej magistrala wraca do stacji nadrzędnej.
W protokole komunikacyjnym MODBUS różne kody funkcji poleceń mają różne struktury ramek. W przypadku polecenia odczytu rejestru struktura ramki MODBUS master to: 2-bajtowy kod adresu, 1-bajtowy kod funkcji, 2-bajtowy kod adresu danych, 2-bajtowy kod kontrolny CRC ; MODBUS Struktura ramki odpowiedzi stacji slave to: 2-bajtowy kod funkcji, 1-bajtowa całkowita liczba bajtów w obszarze odpowiedzi, N-bajtowe dane odpowiedzi i 2-bajtowe sprawdzenie CRC kod.
Chociaż protokół warstwy fizycznej różni się od protokołu warstwy łącza danych, implementacja protokołu warstwy łącza danych musi opierać się na fakcie, że połączenie warstwy fizycznej obu stron spełniło wymagania, a wymiana informacji może odbywać się bez przeszkód .
Od warstwy łącza danych w górę jest to warstwa sieci. Jego zadaniem jest tworzenie sieci wymiany informacji magistrali polowej.
Funkcje warstwy sieciowej obejmują pakowanie ramek komunikacyjnych w pakiety danych, a następnie wysyłanie pakietów danych do drugiej strony.
Ponieważ struktury sieciowe dwóch komunikujących się stron mogą być różne, mosty są wymagane do łączenia tego samego rodzaju sieci, a bramy są wymagane do łączenia różnych rodzajów sieci.
Między sieciami może być wiele kanałów. Pakiety danych mają wiele ścieżek do wyboru podczas wysyłania. Element odpowiedzialny za wybór ścieżki nazywany jest routerem. Router nie tylko określa rzeczywistą ścieżkę sieciową wymiany danych, ale także może skonstruować ścieżkę sieci wirtualnej, a także określa kolejność wysyłania pakietów danych. Dlatego router jest najbardziej złożonym i krytycznym sprzętem w warstwie sieci.
W modelu OSI połączenie warstwy fizycznej, warstwy łącza danych i warstwy sieciowej nazywa się magistralą polową, a jej interfejsem komunikacyjnym jest 8-pinowa głowica kryształowa RJ45. Oczywiście RJ45 jest zupełnie inny niż RS232/RS485/RA422.
Pakiet danych w warstwie sieciowej jest kombinacją ramek danych. Mówiąc potocznie, pakiet danych to krótki artykuł lub strona zawierająca jednostki kombinacji danych do dostarczenia.
Warto zauważyć, że interfejsy komunikacyjne RS232/RS485/RS422 oraz ich definicje są bardzo czytelne. Włącznie z poziomem pinu, definicją funkcji pinu i zależnością czasową przepływu danych w interfejsie podczas wysyłania i odbierania informacji, muszą one być dokładne i ścisłe, w przeciwnym razie wymiana informacji nie może być przeprowadzona.
