工程实践与科技创新[4A] RS485主从通信协议

(V1.1 发布于2010年3月15日)

1. 修改记录

表1修改记录

2. 信息帧的基本结构

通信主机和从机间信息传输，以信息帧（数据包）方式进行，信息帧的组成结构应符合表2。

信息帧在传输时采用全ASCII字符方式，使其具有较好的可显性和易读性。

由通信主机发往从机的信息帧，称为命令帧；由通信从机发往主机的信息帧，称为响应帧。由通信主机发往某特定从机的命令帧，称为单播命令帧；由通信主机发往所有从机的命令帧，称为广播命令帧。响应帧是对确定的单播命令帧的回复，两者有一一对应关系；从机收到广播命令帧，不回复任何响应帧。

表2信息帧的基本结构

3. 起始标识和结束标识(SOI和EOI)

起始标识采用字符’~’，相应ASCII代码为0x7E。

结束标识采用字符’\r’ （回车符），相应ASCII代码为0x 0D。

4. 通信协议版本号(VER)

V1.0对应为0x10。

5. 目的地址(ADR)

在本应用的通信系统中，无论通信主机还是任何一个确定的从机，都具有确定的唯一性标识，称通信机的地址。以下说明地址编码的分配情况。

0：分配给通信主机的地址码。

1~254（0x01~0xFE）：分配给各通信从机的地址码，从ADR的地址容量角度看，本应用中最多可同时容纳254个通信从机。

255（0xFF）：保留，拟作通信主机向所有通信从机传输广播信息时的地址标识。

6. 命令码1、命令码2 (CMD1、CMD2)

在命令帧中，命令码CMD1和CMD2组合表示一条命令代码。CMD1是主码，表示一类命令，一般同类命令的CMD1相同；CMD2是辅码，与主码配合，构成命令的唯一性标识。CMD1和CMD2的编码方式，由协议使用者根据业务需要自行确定。

7. 响应标识码、返回码(RSPD、RTN)

在响应帧中，通过响应标识码RSPD指示所对应的命令帧情况，RSPD取所对应命令帧的CMD1的值。通信主机收到该响应帧时，可通过阅读RSPD段，检验是否是与所发命令帧相对应的响应，减少错误响应对通信系统正常工作的影响。

当目的接收机（某通信从机）正常接收命令帧（基本结构要素完整，即SOI和EOI存在，长度符合要求），并正确解析命令后，应按要求回复响应帧，且在RTN段中指示“正常回复”。

通信从机应按以下顺序，依次对命令帧进行解析：

（1） 检查VER段；

（2） 检验CHKSUM；

（3） 判断CMD1、CMD2的合法性和有效性；

（4） 检验LENGTH与INFO段实际长度是否相符；

（5） 判断INFO段中各参数的合法性和有效性。

若命令帧解析失败，通信从机通过响应帧的RTN段编码（见表3），向主机指示按以上顺序检验到的第1种错误。

表3返回码

8. 参数段长度LENGTH

LENGTH：0~255（00H~0FFH）

9. CHKSUM的计算：

除SOI、EOI和CHKSUM外，其他字节累加求模256和，取结果的补码(原码取反加1)。换言之，除SOI、EOI外，其他字节(包括CHKSUM)的原码的模256和应为0。

10. 参数段INFO

INFO段格式及编码，由协议使用者根据业务需要自行定义。信息帧可以没有参数段（相应LENGTH取0）。

11. 通信时序特性

异步通信字节格式：9600 Baud，8位数据，无奇偶校验位，1位停止位；

Tbb：帧内字节间隔时间；

Tcr：命令帧-响应帧间隔时间；

Trc：响应帧-下一命令帧间隔时间。

表4通信时序特性

注：若Tbb>TbbMAX，则通信接收方可判定帧传输中止；若TcrcrMIN或TrcrcMIN ，则存在通信接收方无法正确接收的风险；若Tcr>TcrMAX，则通信主机可判定目的从机不在线。

图1 通信时序特性

12. 举例

假定命令帧中：

VER = 0x10; //版本号V1.0

ADR = 0x01; //目的地址指向编号为1的通信从机

CMD1 = 0x10;

CMD2 = 0x21; //假定0x10 0x21组合代表某合法命令

LENGTH = 0x02; //与该命令关联的有2个字节的参数

INFO = 0x00;

0x02; //参数值

CHKSUM = 0xBA; //以上模256和为0

实际发送的是ASCII字符序列：~10011021020002BA\r ，其中\r表示回车符。

对该命令帧，1号从机回复以下响应帧：

VER = 0x10; //版本号V1.0

ADR = 0x00; //目的地址指向通信主机

RSPD = 0x10; //与命令帧的CMD1取值同

RTN = 0x00; //正确接收并解析，命令各部分均合法有效

LENGTH = 0x03; //响应帧含3个字节的参数

INFO = 0x01;

0x02

0x03; //参数值

CHKSUM = 0xD7; //以上模256和为0

实际发送的是ASCII字符序列：~1000100003010203D7\r ，其中\r表示回车符。