CN110190927A - 一种用于slip协议的传输错误检测及纠错方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，通过从机数据链路层判断若解码用错误检测字符(400)与编码帧上的错误检测字符(400)是否相同，若判断为否从机数据链路层丢弃编码帧且主机物理层对编码帧进行重传。本发明提供的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，通过在编码帧上设定错误检测字符(400)，使得从机数据链路层能够及时发现传输过程中的错误信息并进行重传，提高了数据传输效率。

Description

一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法
技术领域
本发明涉及一种通讯技术领域，具体涉及一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法。
背景技术
从机(DSP)和主机(PC)之间的通信协议由大致遵循OSI 7层网络协议的简化模型的三层协议组成。这三层包括：
物理层定义主机和从机之间的电气接口，并提供通过物理链路传输的数据位的字节宽度。
数据链路层将多字节数据消息编码成要在物理层上发送和接收的帧。
应用层定义用于在主机和从机之间通信的消息集，这些消息称为APDU，应用程序层定义了一组用于通信的命令和响应。
在层次上，应用层是提供用户界面并定义用于控制收发器的命令集的顶层。数据链路层是下一级别，为多字节应用层消息提供成帧，错误检测和丢帧检测。最后在最低层，物理层定义电接口，该电接口提供用于在设备之间物理传输比特的装置，该层还将比特帧化为8比特宽的数据传输单元，这三层构成了收发器和主机通信的协议栈。
由于SLIP协议在数据链路层没有错误检测和纠正字节，因此SLIP在数据链路层不提供任何检测或纠正传输错误的途径，SLIP虽然通过IP报头校验和和其他机制在更高层提供了这种保护，这就意味着只有在整个数据被发送和完整接收后从回传的递归堆栈中才能检测到错误，而且纠错只能以重新发送已损坏的数据的形式出现。数据传输效率极地效，特别是串行链路通常比普通LAN链路慢得多的情况下，影响数据的传送。
发明内容
为了解决现有技术中SLIP协议在数据传输过程中无法及时发现传输错误的技术问题，提供一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，通过在编码帧上设定错误检测字符，使得从机数据链路层能够及时发现传输过程中的错误信息并进行重传，提高了数据传输效率。
本发明提供一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，包括以下步骤：
S1、在发送侧，主机数据链路层从主机应用层获取应用协议数据单元进行编码生成编码帧，并将编码帧传送至主机物理层；
编码帧包括依次相连END字符、数据序列字符、应用协议数据单元、错误检测字符、END字符；
S2、主机物理层将编码帧传送至位于接收侧的从机物理层；
S3、从机物理层将编码帧传送至从机数据链路层进行解码；
S4、对于每个顺序接收的编码帧，从机数据链路层通过错误检测字符进行解码，若错误检测字符与编码帧上的错误检测字符不同则进入步骤S5，若错误检测字符与编码帧上的错误检测字符相同则进入步骤S6；
S5、从机数据链路层丢弃编码帧，主机物理层对编码帧进行重传，返回至步骤S4；
S6、完成数据的传输。
本发明所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，作为优选方式，步骤S1中编码帧的编码过程包括以下步骤：
S11、在应用协议数据单元前添加数据序列字符；
S12、根据数据序列字符和应用协议数据单元生成错误检测字符；
S13、将错误检测字符添加至应用协议数据单元之后；
S14、将END字符前置到数据序列字符之前；
S15、对数据序列字符、应用协议数据单元、错误检测字符进行滑动编码；
S16、在错误检测字符后增加一个END字符。
本发明所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，作为优选方式，从机数据链路层使用多项式CCITT-16(x^16+x^12+x^5+1)在应用协议数据单元上生成错误检测字符。
本发明所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，作为优选方式，END字符为一个字节，数据序列字符为一个字节，错误检测字符为二个字节。
本发明所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，作为优选方式，应用协议数据单元包括命令或响应。
本发明所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，作为优选方式，命令包括依次相连的对象标识符、对象实例标识符、参数标识符和参数域名。
本发明所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，作为优选方式，参数标识符包括用于指示所述命令中的参数动作是读或写的读/写位，设置为0的保留位，参数域名格式和用于标识正在寻址的对象和实例中特定参数的代码。
本发明所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，作为优选方式，响应包括依次相连的对象标识符、对象实例标识符、参数标识符、命令结果和参数域名。
本发明所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，作为优选方式，对象标识符为一个字节，对象实例标识符为一个字节，参数标识符为二个字节。
本发明由于在编码帧上增加了数据序列字符，使协议可以有效地检测丢包现象，而且可以很快地向主机发出请求重传申请，有效而及时重发丢掉的数据包。
附图说明
图1为一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法流程图；
图2为一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法编码帧的编码流程图；
图3为编码帧结构示意图；
图4为命令消息格式示意图；
图5为参数标识符格式示意图；
图6为响应消息格式示意图。
附图标记：
100、END字符；200、数据序列字符；300、应用协议数据单元；310、对象标识符；320、对象实例标识符；330、参数标识符；331、读/写位；332、保留位；333、参数域名格式；334、代码；340、参数域名；340、命令结果；400、错误检测字符。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1所示，一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，包括以下步骤：
S1、在发送侧，主机数据链路层从主机应用层获取应用协议数据单元进行编码生成编码帧，并将编码帧传送至主机物理层；
编码帧包括依次相连END字符100、数据序列字符200、应用协议数据单元300、错误检测字符400、END字符100；如图3所示，编码帧包括依次相连一个字节的END字符100、一个字节的数据序列字符200、应用协议数据单元300、二个字节的错误检测字符400、一个字节的END字符100；如图2所示，编码帧的编码过程包括以下步骤：
S11、在应用协议数据单元300前添加数据序列字符200；
S12、根据数据序列字符200和应用协议数据单元300，从机数据链路层使用多项式CCITT-16(x^16+x^12+x^5+1)在应用协议数据单元300上生成错误检测字符400；
S13、将错误检测字符400添加至应用协议数据单元300之后；
S14、将END字符100前置到数据序列字符200之前；
S15、对数据序列字符200、应用协议数据单元300、错误检测字符400进行滑动编码；
S16、在错误检测字符400后增加一个END字符100；
应用协议数据单元300包括命令或响应，如图4所示，命令包括依次相连的一个字节的对象标识符310、一个字节的对象实例标识符320、二个字节的参数标识符330和参数域名340，如图5所示，参数标识符330包括用于指示命令中的参数动作是读或写的读/写位331(R/W)，设置为0的保留位332(RES)，参数域名格式333(FMT)和用于标识正在寻址的对象和实例中特定参数的代码334(Code)；如图6所示，响应包括依次相连的一个字节的对象标识符310、一个字节的对象实例标识符320、二个字节的参数标识符330、命令结果350和一个字节的参数域名340；
S2、主机物理层将编码帧传送至位于接收侧的从机物理层；
S3、从机物理层将编码帧传送至从机数据链路层进行解码；
S4、对于每个顺序接收的编码帧，从机数据链路层通过错误检测字符400进行解码，若错误检测字符400与编码帧上的错误检测字符400不同则进入步骤S5，若错误检测字符400与编码帧上的错误检测字符400相同则进入步骤S6；
S5、从机数据链路层丢弃编码帧，主机物理层对编码帧进行重传，返回至步骤S4；
S6、完成数据的传输。
SLIP定义了两个特殊的8位字符END字符100(0xC0)和ESC字符(0xDB)，每个帧以END字符100开始和停止，END字符100之间的数据必须通过使用双字节序列替换任何END字符100或ESC字符进行SLIP编码，如下所示：
END字符100替换为2个字节ESC字符和0xDC；
ESC字符被替换为2个字节ESC字符和0xDD。
在发送端，在应用SLIP编码之前计算帧的2字节数据序列字符200(CRC)，在接收端，数据包被SLIP解码(撤消ESC和END编码)，并且在处理帧之前丢弃开始和停止END字符100。
对象标识符310(OBJ)标识命令或响应的对象，每个对象都有唯一的标识符，每个对象可以有多个实例，如果运行的是具有4个正交调制器的四载波系统，需要源数据进行调制，对象实例标识符320(OII)将识别哪个调制器被寻址，OII值0x00使用单个命令向所有对象广播数据，只有一个实例的对象将使用和OII值为0x01，如使用4载波正交调制器，用于单独寻址每个调制器的OII值将为0x01、0x02、0x03和0x04。参数域名340(PAR)是可变长度参数或参数集。
CRC计算的查找表生成算法如下：
查找表的大小为256，内容如下所示
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在发送侧，主机数据链路层从主机应用层获取应用协议数据单元(300)进行编码生成编码帧，并将所述编码帧传送至主机物理层；
所述编码帧包括依次相连END字符(100)、数据序列字符(200)、应用协议数据单元(300)、错误检测字符(400)、END字符(500)；
S2、所述主机物理层将所述编码帧传送至位于接收侧的从机物理层；
S3、所述从机物理层将所述编码帧传送至从机数据链路层进行解码；
S4、对于每个顺序接收的所述编码帧，所述从机数据链路层通过所述错误检测字符(400)进行解码，若所述错误检测字符(400)与所述编码帧上的所述错误检测字符(400)不同则进入步骤S5，若所述错误检测字符(400)与所述编码帧上的所述错误检测字符(400)相同则进入步骤S6；
S5、所述从机数据链路层丢弃所述编码帧，所述主机物理层对所述编码帧进行重传，返回至步骤S4；
S6、完成数据的传输。
2.根据权利要求1所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，其特征在于：步骤S1中所述编码帧的编码过程包括以下步骤：
S11、在所述应用协议数据单元(300)前添加所述数据序列字符(200)；
S12、根据所述数据序列字符(200)和所述应用协议数据单元(300)生成所述错误检测字符(400)；
S13、将所述错误检测字符(400)添加至所述应用协议数据单元(300)之后；
S14、将所述END字符(100)前置到所述数据序列字符(200)之前；
S15、对所述数据序列字符(200)、所述应用协议数据单元(300)、所述错误检测字符(400)进行滑动编码；
S16、在所述错误检测字符(400)后增加一个所述END字符(100)。
3.根据权利要求2所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，其特征在于：所述从机数据链路层使用多项式CCITT-16(x^16+x^12+x^5+1)在所述应用协议数据单元(300)上生成所述错误检测字符(400)。
4.根据权利要求1所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，其特征在于：所述END字符(100)为一个字节，所述数据序列字符(200)为一个字节，所述错误检测字符(400)为二个字节。
5.根据权利要求1所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，其特征在于：所述应用协议数据单元(300)包括命令或响应。
6.根据权利要求5所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，其特征在于：所述命令包括依次相连的对象标识符(310)、对象实例标识符(320)、参数标识符(330)和参数域名(340)。
7.根据权利要求5所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，其特征在于：所述参数标识符(330)包括用于指示所述命令中的参数动作是读或写的读/写位(331)，设置为0的保留位(332)，参数域名格式(333)和用于标识正在寻址的对象和实例中特定参数的代码(334)。
8.根据权利要求5所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，其特征在于：所述响应包括依次相连的对象标识符(310)、对象实例标识符(320)、参数标识符(330)、命令结果(350)和参数域名(340)。
9.根据权利要求7～8其中任意一项所述的一种用于SLIP协议的传输错误检测及纠错方法，其特征在于：所述对象标识符(310)为一个字节，所述对象实例标识符(320)为1个字节，所述参数标识符(330)为二个字节。
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