CN108259130A - 一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信传输技术领域，尤其涉及一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统及方法，所述系统通有电源，还设有连接所述电源的Modbus主机与Modbus从机，所述Modbus主机与所述Modbus从机之间通过Modbus总线连接。本发明提供的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统及方法，根据预设时间段内通讯时序上低电平的最短持续时间而自动计算出波特率，按照所述波特率在接收完所述Modbus数据的一个Modbus消息帧时，在忽略校验位的情况下，校验所述Modbus消息帧的查错校验码，最后确定校验方式为“无校验”、“奇校验”或“偶校验”，整体上实现了奇偶校验位自适应，避免了现有操作人员自我设置主机、各从机的波特率和奇偶校验位带来的操作性不便。
Description
技术领域
本发明涉及通信传输技术领域，尤其涉及一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统及方法。
背景技术
Modbus是由美国MODICON公司最早提出的一种现场总线标准，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。如说明书附图1，一个Modbus消息帧包含从低位到高位的起始位、数据位、校验位和停止位；数据位为8位，每位数据位上的电平为“0”或“1”；起始位为“0”，停止位为“1”，校验位为“0”或“1”。
ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。ModBus网络只有一个主机，所有通信都由他发出。网络可支持247个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。采用这个系统，各PC可以和中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。
但现有的Modbus系统采用手工设置Modbus通讯的波特率和奇偶校验位，装配人员需要在安装系统、设备时手工设置主机、各从机的波特率和奇偶校验位，操作十分不便。
发明内容
本发明提供一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统及方法，解决的技术问题是，现有的Modbus系统采用手工设置Modbus通讯的波特率和奇偶校验位，装配人员需要在安装系统、设备时手工设置主机、各从机的波特率和奇偶校验位，操作十分不便。
为解决以上技术问题，本发明提供一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统，通有电源，还设有连接所述电源的Modbus主机与Modbus从机，所述Modbus主机与所述Modbus从机之间通过Modbus总线连接；
所述Modbus主机用于向所述Modbus从机发起Modbus数据传输；
所述Modbus从机用于计算所述Modbus数据在预设时间段内的波特率；以及，用于按所述波特率对所述Modbus数据以检验方式进行数据接收，并分别统计和判断所述Modbus数据中每个字符的数据位上“1”的个数是奇数还是偶数；以及，用于在接收完所述Modbus数据的一个Modbus消息帧时，在忽略校验位的情况下，校验所述Modbus消息帧的查错校验码，如果校验通过，则确定所述通讯参数的所述校验方式，否则判定所述Modbus数据的通讯参数的校验方式为“无校验”。
具体地，一个所述Modbus消息帧包含从低位到高位的起始位、数据位、所述校验位和停止位；所述数据位为8位，每位所述数据位上的电平为“0”或“1”；所述起始位为“0”，所述停止位为“1”，所述校验位为“0”或“1”。
具体地，所述波特率的计算对象为：所述Modbus数据在预设时间段内通讯时序上低电平的最短持续时间，所述波特率的计算过程由所述Modbus从机的MCU完成。
具体地，所述检验方式为奇校验或偶校验。
优选地，所述查错校验码为循环冗余校验码。
本发明还提供一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输方法，包括以下步骤：
S1.建立Modbus主机向Modbus从机的Modbus数据传输通道；
S2.所述Modbus主机向所述Modbus从机发起Modbus数据传输；
S3.所述Modbus从机计算所述Modbus数据在预设时间段内的波特率；
S4.所述Modbus从机按所述波特率对所述Modbus数据以检验方式进行数据接收，并分别统计和判断所述Modbus数据中每个字符的数据位上“1”的个数是奇数还是偶数；
S5.所述Modbus从机在接收完所述Modbus数据的一个Modbus消息帧时，在忽略校验位的情况下，校验所述Modbus消息帧的查错校验码，如果校验通过，则确定所述通讯参数的所述校验方式，否则判定所述Modbus数据的通讯参数的校验方式为“无校验”。
进一步地，一个所述Modbus消息帧包含从低位到高位的起始位、数据位、所述校验位和停止位；所述数据位为8位，每位所述数据位上的电平为“0”或“1”；所述起始位为“0”，所述停止位为“1”，所述校验位为“0”或“1”。
进一步地，在所述步骤S3中，所述波特率的计算对象为：所述Modbus数据在预设时间段内通讯时序上低电平的最短持续时间。
进一步地，在所述步骤S4中，所述检验方式为奇校验或偶校验。
进一步地，在所述步骤S5中，所述查错校验码为循环冗余校验码。
本发明提供的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统及方法，根据预设时间段内通讯时序上低电平的最短持续时间而自动计算出波特率，按照所述波特率在接收完所述Modbus数据的一个Modbus消息帧时，在忽略校验位的情况下，校验所述Modbus消息帧的查错校验码，最后确定校验方式为“无校验”、“奇校验”或“偶校验”，整体上实现了奇偶校验位自适应，避免了现有操作人员自我设置主机、各从机的波特率和奇偶校验位带来的操作性不便。
附图说明
图1是本发明提供的一个Modbus消息帧的组成示意图；
图2是本发明实施例提供的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统的模块结构图；
图3是本发明实施例提供的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。
本发明实施例提供的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统的模块结构图，如图2所示，在本实施例中，所述的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统，通有电源POWER，还设有连接所述电源POWER的Modbus主机1与Modbus从机2(本实施例以一个从机说明，在实际应用中，一个所述Modbus主机1连接有多个所述Modbus从机2)，所述Modbus主机1与所述Modbus从机2之间通过Modbus总线连接；
所述Modbus主机1用于向所述Modbus从机2发起Modbus数据传输；
所述Modbus从机2用于计算所述Modbus数据在预设时间段内的波特率；以及，用于按所述波特率对所述Modbus数据以检验方式进行数据接收，并分别统计和判断所述Modbus数据中每个字符的数据位上“1”的个数是奇数还是偶数；以及，用于在接收完所述Modbus数据的一个Modbus消息帧时，在忽略校验位的情况下，校验所述Modbus消息帧的查错校验码，如果校验通过，则确定所述通讯参数的所述校验方式，否则判定所述Modbus数据的通讯参数的校验方式为“无校验”。
需要具体说明的是：
如图1，一个所述Modbus消息帧包含从低位到高位的起始位、数据位、所述校验位和停止位；所述数据位为8位，每位所述数据位上的电平为“0”或“1”；所述起始位为“0”，所述停止位为“1”，所述校验位为“0”或“1”。起始位前和停止位后均为高位“1”的空闲位。
所述波特率的计算对象为：所述Modbus数据在预设时间段内通讯时序上低电平的最短持续时间，所述波特率的计算过程由所述Modbus从机2的MCU完成；
优选地，所述检验方式为奇校验或偶校验。
优选地，所述查错校验码为循环冗余校验码(也被称为CRC)。
与本发明实施例提供的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统相对应的是，本发明还提供一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输方法，其步骤流程图参见图3，包括步骤如下：
S1.建立Modbus主机向Modbus从机的Modbus数据传输通道；
S2.所述Modbus主机向所述Modbus从机发起Modbus数据传输；
S3.所述Modbus从机计算所述Modbus数据在预设时间段内的波特率；
S4.所述Modbus从机按所述波特率对所述Modbus数据以检验方式进行数据接收，并分别统计和判断所述Modbus数据中每个字符的数据位上“1”的个数是奇数还是偶数；
S5.所述Modbus从机在接收完所述Modbus数据的一个Modbus消息帧时，在忽略校验位的情况下，校验所述Modbus消息帧的查错校验码，如果校验通过，则确定所述通讯参数的所述校验方式，否则判定所述Modbus数据的通讯参数的校验方式为“无校验”。
在该方法中，再次参见图1，一个所述Modbus消息帧包含从低位到高位的起始位、数据位、所述校验位和停止位；所述数据位为8位，每位所述数据位上的电平为“0”或“1”；所述起始位为“0”，所述停止位为“1”，所述校验位为“0”或“1”。起始位前和停止位后均为高位“1”的空闲位。
进一步地，在所述步骤S3中，所述波特率的计算对象为：所述Modbus数据在预设时间段内通讯时序上低电平的最短持续时间。
进一步地，在所述步骤S4中，所述检验方式为奇校验或偶校验。
进一步地，在所述步骤S5中，所述查错校验码为循环冗余校验码(也被称为CRC)。
本发明实施例提供的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统及方法，根据预设时间段内通讯时序上低电平的最短持续时间而自动计算出波特率，按照所述波特率在接收完所述Modbus数据的一个Modbus消息帧时，在忽略校验位的情况下，校验所述Modbus消息帧的查错校验码，最后确定校验方式为“无校验”、“奇校验”或“偶校验”，整体上实现了奇偶校验位自适应，避免了现有操作人员自我设置主机、各从机的波特率和奇偶校验位带来的操作性不便。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统，通有电源，其特征在于，还设有连接所述电源的Modbus主机与Modbus从机，所述Modbus主机与所述Modbus从机之间通过Modbus总线连接；
所述Modbus主机用于向所述Modbus从机发起Modbus数据传输；
所述Modbus从机用于计算所述Modbus数据在预设时间段内的波特率；以及，用于按所述波特率对所述Modbus数据以检验方式进行数据接收，并分别统计和判断所述Modbus数据中每个字符的数据位上“1”的个数是奇数还是偶数；以及，用于在接收完所述Modbus数据的一个Modbus消息帧时，在忽略校验位的情况下，校验所述Modbus消息帧的查错校验码，如果校验通过，则确定所述通讯参数的所述校验方式，否则判定所述Modbus数据的通讯参数的校验方式为“无校验”。
2.如权利要求1所述的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统及方法，其特征在于：一个所述Modbus消息帧包含从低位到高位的起始位、数据位、所述校验位和停止位；所述数据位为8位，每位所述数据位上的电平为“0”或“1”；所述起始位为“0”，所述停止位为“1”，所述校验位为“0”或“1”。
3.如权利要求2所述的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统，其特征在于，所述波特率的计算对象为：所述Modbus数据在预设时间段内通讯时序上低电平的最短持续时间，所述波特率的计算过程由所述Modbus从机的MCU完成。
4.如权利要求2所述的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统，其特征在于：所述检验方式为奇校验或偶校验。
5.如权利要求4所述的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输系统，其特征在于：所述查错校验码为循环冗余校验码。
6.一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.建立Modbus主机向Modbus从机的Modbus数据传输通道；
S2.所述Modbus主机向所述Modbus从机发起Modbus数据传输；
S3.所述Modbus从机计算所述Modbus数据在预设时间段内的波特率；
S4.所述Modbus从机按所述波特率对所述Modbus数据以检验方式进行数据接收，并分别统计和判断所述Modbus数据中每个字符的数据位上“1”的个数是奇数还是偶数；
S5.所述Modbus从机在接收完所述Modbus数据的一个Modbus消息帧时，在忽略校验位的情况下，校验所述Modbus消息帧的查错校验码，如果校验通过，则确定所述通讯参数的所述校验方式，否则判定所述Modbus数据的通讯参数的校验方式为“无校验”。
7.如权利要求6所述的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输方法，其特征在于：一个所述Modbus消息帧包含从低位到高位的起始位、数据位、所述校验位和停止位；所述数据位为8位，每位所述数据位上的电平为“0”或“1”；所述起始位为“0”，所述停止位为“1”，所述校验位为“0”或“1”。
8.如权利要求6所述的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述波特率的计算对象为：所述Modbus数据在预设时间段内通讯时序上低电平的最短持续时间。
9.如权利要求6所述的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输方法，其特征在于：在所述步骤S4中，所述检验方式为奇校验或偶校验。
10.如权利要求6所述的一种波特率奇偶校验位自适应的Modbus传输方法，其特征在于：在所述步骤S5中，所述查错校验码为循环冗余校验码。
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