CN111818060B - 一种支持混合及离散数据传输的通讯协议、方法及系统 - Google Patents

一种支持混合及离散数据传输的通讯协议、方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种支持混合及离散数据传输的通讯协议、方法及系统。协议包括：读数据通讯命令帧、读数据通讯命令返回帧、写数据通讯命令帧、写数据通讯命令返回帧；所述四个帧都包括帧头字段和帧尾字段，其中读数据通讯命令帧和写数据通讯命令帧中还包含自定义地址表字段，读数据通讯命令返回帧还包含自定义地址返回值字段，写数据通讯命令帧还包含自定义地址写入值字段。读数据：主设备向从设备发送读数据通讯命令帧，从设备向主设备返回读数据通讯命令返回帧；写数据：主设备向从设备发送写数据通讯命令帧，从设备向主设备返回写数据通讯命令返回帧。上述解决一条通讯指令读取或者写入多个离散的或者混合类型的地址的数据的问题。

Description

一种支持混合及离散数据传输的通讯协议、方法及系统
技术领域
本发明涉及通讯协议领域，特别涉及一种支持混合及离散数据传输的通讯协议、方法及系统。
背景技术
通讯协议是不同设备之间可以互联互通的基础，不同厂商的设备往往有不同的通讯协议，在应用层面上，有的设计的很简单，有的设计的非常复杂，目前使用最广泛的是modbus通讯协议。但是，这些通讯协议都有以下一些不足。一条通讯指令只能读取一个或者一段连续地址的数据。一条通讯指令只能写入一个或者一段连续地址的数据。一条通讯指令不能同时读取或者写入多个间断离散的非连续的地址的数据。一条通讯指令不能同时读取或者写入不同类型混合的地址的数据，比如不能同时读取或者写入位类型和寄存器类型的地址的数据。对离散的地址或者混合类型的地址的数据读取或者写入非常没有效率，对这样的地址读取或者写入都需要单独一条通讯指令来完成。
现有技术不支持一条通讯指令读取或者写入多个离散的或者混合类型的地址的数据。
发明内容
为解决上述现有技术中不支持一条通讯指令读取或者写入多个离散的或者混合类型的地址的数据的问题，本发明提供的一种支持混合及离散数据传输的通讯协议、方法及系统，可以解决一条通讯指令读取或者写入多个离散的或者混合类型的地址的数据的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种支持混合及离散数据传输的通讯协议，协议包括：读数据通讯命令帧、读数据通讯命令返回帧、写数据通讯命令帧、写数据通讯命令返回帧；
所述读数据通讯命令帧、读数据通讯命令返回帧、写数据通讯命令帧、写数据通讯命令返回帧包括帧头字段和帧尾字段，其中所述读数据通讯命令帧和所述写数据通讯命令帧中还包含自定义地址表字段，所述读数据通讯命令返回帧还包含自定义地址返回值字段，所述写数据通讯命令帧还包含自定义地址写入值字段。
进一步地，所述自定义地址表字段包括地址个数字段和地址信息字段，所述地址个数字段包括位地址个数和寄存器地址个数；所述地址信息字段包括位地址和寄存器地址。
进一步地，读数据通讯命令帧格式包括：
帧头字段包括设备的站号，长度为1个字节，
功能码，长度为1个字节；
自定义地址表字段包括位地址个数，长度为1个字节；
寄存器地址个数，长度为1个字节；
位地址1～n，每个地址占用2个字节；
寄存器地址1～n，每个地址占用2个字节；
帧尾字段包括CRC16校验码，长度为2个字节。
进一步地，读数据通讯命令返回帧格式包括：
帧头字段包括返回设备的站号，长度为1个字节；
功能码，长度为1个字节；
自定义地址返回值字段包括返回数据字节数，长度为2个字节；
位地址1～n的返回值，每8个位地址返回值占用1个字节；
寄存器地址1～n的返回值，每个寄存器地址返回值占用2个字节；
帧尾字段包括CRC16校验码，长度为2个字节。
进一步地，写数据通讯命令帧格式包括：
帧头字段包括设备的站号，长度为1个字节；
功能码，长度为1个字节；
自定义地址表字段包括位地址个数，长度为1个字节；
寄存器地址个数，长度为1个字节；
位地址1～n，每个地址占用2个字节；
寄存器地址1～n，每个地址占用2个字节；
自定义地址写入值字段包括位地址1～n的写入值，每8个位地址写入值占用1个字节；
寄存器地址1～n的写入值，每个寄存器地址写入值占用2个字节；
帧尾字段包括CRC16校验码，长度为2个字节。
进一步地，写数据通讯命令返回帧格式包括：
帧头字段包括返回设备的站号，长度为1个字节；
功能码，长度为1个字节；
错误代码字段包括错误代码，长度为1个字节；
帧尾字段包括CRC16校验码，长度为2个字节。
第二方面，本申请实施例提供了一种支持混合及离散数据传输的通讯方法，基于上述任一项所述的支持混合及离散数据传输的通讯协议的通讯方法。
进一步地，包括一主设备和若干从设备，读数据通讯方法包括步骤如下：
所述主设备在所述读数据通讯命令帧中设置帧头字段、自定义地址表字段和帧尾字段；
所述主设备向所述从设备发送所述读数据通讯命令帧；
所述从设备接收所述读数据通讯命令帧并根据对应地址读取设备数据；
所述从设备在所述读数据通讯命令返回帧中设置帧头字段、自定义地址返回值字段和帧尾字段；
所述从设备向所述主设备返回所述读数据通讯命令返回帧。
进一步地，包括一主设备和若干从设备，写数据通讯方法包括步骤如下：
所述主设备在所述写数据通讯命令帧中设置帧头字段、自定义地址表字段、自定义地址写入值字段和帧尾字段；
所述主设备向所述从设备发送所述写数据通讯命令帧；
所述从设备接收所述写数据通讯命令帧并根据对应地址向设备写入数据；
所述从设备在所述写数据通讯命令返回帧中设置帧头字段、错误代码字段和帧尾字段；
所述从设备向所述主设备返回所述写数据通讯命令返回帧。
第三方面，本申请实施例提供了一种支持混合及离散数据传输的通讯系统，包括一主设备和若干从设备，所述主设备和从设备执行上述任一项所述的通讯方法。
与现有技术相比，本发明提供的一种支持混合及离散数据传输的通讯协议、方法及系统，利用了自定义地址表、自定义地址返回值、自定义地址写入值实现了一条通讯指令同时读取或写入多个离散的或者混合类型的地址的数据，自定义地址表定义了不连续离散的多个地址，在这些地址中读取或者写入数据，将所要读取或者写入数据的地址填充到自定义地址表内，从设备根据自定义地址表的地址读取数据或写入数据，在协议中正是有自定义地址表，所以一条通讯指令支持同时读取或写入多个离散的或者混合类型的地址的数据。极大的提高通讯效率，通讯效率的提高在网络速度不变的前提下更是一种高效的增加通讯信息量的有效手段，尤其在当今无线通讯网络中，通讯效率的提高更是有重大意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种支持混合及离散数据传输的通讯方法的实施例的架构示意图；
图2为本发明提供的一种支持混合及离散数据传输的通讯方法的实施例的流程示意图；
图3为本发明提供的一种支持混合及离散数据传输的通讯方法的实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例一
本发明提供一种支持混合及离散数据传输的通讯协议，协议包括：读数据通讯命令帧、读数据通讯命令返回帧、写数据通讯命令帧、写数据通讯命令返回帧；
所述读数据通讯命令帧、读数据通讯命令返回帧、写数据通讯命令帧、写数据通讯命令返回帧包括帧头字段和帧尾字段，其中所述读数据通讯命令帧和所述写数据通讯命令帧中还包含自定义地址表字段，所述读数据通讯命令返回帧还包含自定义地址返回值字段，所述写数据通讯命令帧还包含自定义地址写入值字段。
具体实施时，所述自定义地址表字段包括地址个数字段和地址信息字段，所述地址个数字段包括位地址个数和寄存器地址个数；所述地址信息字段包括位地址和寄存器地址。
具体实施时，读数据通讯命令帧格式包括：
帧头字段包括设备的站号，长度为1个字节，
功能码，长度为1个字节；
自定义地址表字段包括位地址个数，长度为1个字节；
寄存器地址个数，长度为1个字节；
位地址1～n，每个地址占用2个字节；
寄存器地址1～n，每个地址占用2个字节；
帧尾字段包括CRC16校验码，长度为2个字节。
读数据通讯命令帧格式如表1所示；
表1
Figure BDA0002577885470000061
Figure BDA0002577885470000071
具体实施时，读数据通讯命令返回帧格式包括：
帧头字段包括返回设备的站号，长度为1个字节；
功能码，长度为1个字节；
自定义地址返回值字段包括返回数据字节数，长度为2个字节；
位地址1～n的返回值，每8个位地址返回值占用1个字节；
寄存器地址1～n的返回值，每个寄存器地址返回值占用2个字节；
帧尾字段包括CRC16校验码，长度为2个字节。
读数据通讯命令返回帧格式如表2所示；
表2
Figure BDA0002577885470000072
具体实施时，写数据通讯命令帧格式包括：
帧头字段包括设备的站号，长度为1个字节；
功能码，长度为1个字节；
自定义地址表字段包括位地址个数，长度为1个字节；
寄存器地址个数，长度为1个字节；
位地址1～n，每个地址占用2个字节；
寄存器地址1～n，每个地址占用2个字节；
自定义地址写入值字段包括位地址1～n的写入值，每8个位地址写入值占用1个字节；
寄存器地址1～n的写入值，每个寄存器地址写入值占用2个字节；
帧尾字段包括CRC16校验码，长度为2个字节。
写数据通讯命令帧格式如表3所示；
表3
Figure BDA0002577885470000081
Figure BDA0002577885470000091
具体实施时，写数据通讯命令返回帧格式包括：
帧头字段包括返回设备的站号，长度为1个字节；
功能码，长度为1个字节；
错误代码字段包括错误代码，长度为1个字节；
帧尾字段包括CRC16校验码，长度为2个字节。
写数据通讯命令返回帧格式如表4所示；
表4
写数据通讯命令返回帧 说明
字节1 返回设备的站号，1个字节
字节2 功能码，1个字节
字节3 错误代码，1个字节，
最后2字节 CRC16校验码，占用2个字节
本发明提供的一种支持混合及离散数据传输的通讯协议，利用了自定义地址表、自定义地址返回值、自定义地址写入值实现了一条通讯指令同时读取或写入多个离散的或者混合类型的地址的数据，自定义地址表定义了不连续离散的多个地址，在这些地址中读取或者写入数据，将所要读取或者写入数据的地址填充到自定义地址表内，从设备根据自定义地址表的地址读取数据或写入数据，在协议中正是有自定义地址表，所以一条通讯指令支持同时读取或写入多个离散的或者混合类型的地址的数据。极大的提高通讯效率，通讯效率的提高在网络速度不变的前提下更是一种高效的增加通讯信息量的有效手段，尤其在当今无线通讯网络中，通讯效率的提高更是有重大意义。
实施例二
本发明还提供一种支持混合及离散数据传输的通讯方法，基于上述任一项所述的支持混合及离散数据传输的通讯协议的通讯方法，如图1-3所示。
具体实施时，包括一主设备和若干从设备，读数据通讯方法包括步骤如下：
S101：所述主设备在所述读数据通讯命令帧中设置帧头字段、自定义地址表字段和帧尾字段；
具体地，假设PLC的站号为1，需要读取该PLC的元件表如表5所示；读数据通讯命令帧格式如表6所示；
表5
Figure BDA0002577885470000101
表6
Figure BDA0002577885470000111
S102：所述主设备向所述从设备发送所述读数据通讯命令帧；
S103：所述从设备接收所述读数据通讯命令帧并根据对应地址读取设备数据；
S104：所述从设备在所述读数据通讯命令返回帧中设置帧头字段、自定义地址返回值字段和帧尾字段；
具体地，读数据通讯命令返回帧格式如表7所示；
表7
Figure BDA0002577885470000121
S105：所述从设备向所述主设备返回所述读数据通讯命令返回帧。
具体实施时，包括一主设备和若干从设备，写数据通讯方法包括步骤如下：
S201：所述主设备在所述写数据通讯命令帧中设置帧头字段、自定义地址表字段、自定义地址写入值字段和帧尾字段；
具体地，假设PLC的站号为1，需要将数据写入该PLC的元件表如表8所示；写数据通讯命令帧格式如表9所示；
表8
Figure BDA0002577885470000131
表9
Figure BDA0002577885470000132
Figure BDA0002577885470000141
S202：所述主设备向所述从设备发送所述写数据通讯命令帧；
S203：所述从设备接收所述写数据通讯命令帧并根据对应地址向设备写入数据；
S204：所述从设备在所述写数据通讯命令返回帧中设置帧头字段、错误代码字段和帧尾字段；
具体地，写数据通讯命令返回帧格式如表10所示；
表10
写数据通讯命令返回帧 内容
字节1 返回设备的站号，[01H]
字节2 功能码，[46H]
字节3 错误代码，[00H]
字节4-5 [12H][60H]：CRC校验码
S205：所述从设备向所述主设备返回所述写数据通讯命令返回帧。
实施例三
本发明还提供一种支持混合及离散数据传输的通讯系统，包括一主设备和若干从设备，所述主设备和从设备执行上述任一项所述的通讯方法。
读数据通讯方法包括步骤如下：
S101：所述主设备在所述读数据通讯命令帧中设置帧头字段、自定义地址表字段和帧尾字段；
S102：所述主设备向所述从设备发送所述读数据通讯命令帧；
S103：所述从设备接收所述读数据通讯命令帧并根据对应地址读取设备数据；
S104：所述从设备在所述读数据通讯命令返回帧中设置帧头字段、自定义地址返回值字段和帧尾字段；
S105：所述从设备向所述主设备返回所述读数据通讯命令返回帧。
写数据通讯方法包括步骤如下：
S201：所述主设备在所述写数据通讯命令帧中设置帧头字段、自定义地址表字段、自定义地址写入值字段和帧尾字段；
S202：所述主设备向所述从设备发送所述写数据通讯命令帧；
S203：所述从设备接收所述写数据通讯命令帧并根据对应地址向设备写入数据；
S204：所述从设备在所述写数据通讯命令返回帧中设置帧头字段、错误代码字段和帧尾字段；
S205：所述从设备向所述主设备返回所述写数据通讯命令返回帧。
与现有技术相比，本发明提供的一种支持混合及离散数据传输的通讯协议、方法及系统，利用了自定义地址表、自定义地址返回值、自定义地址写入值实现了一条通讯指令同时读取或写入多个离散的或者混合类型的地址的数据，自定义地址表定义了不连续离散的多个地址，在这些地址中读取或者写入数据，将所要读取或者写入数据的地址填充到自定义地址表内，从设备根据自定义地址表的地址读取数据或写入数据，在协议中正是有自定义地址表，所以一条通讯指令支持同时读取或写入多个离散的或者混合类型的地址的数据。极大的提高通讯效率，通讯效率的提高在网络速度不变的前提下更是一种高效的增加通讯信息量的有效手段，尤其在当今无线通讯网络中，通讯效率的提高更是有重大意义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种支持混合及离散数据传输的通讯方法，其特征在于，包括基于一通讯协议执行的读数据通讯方法:
所述通讯协议包括：读数据通讯命令帧、读数据通讯命令返回帧、写数据通讯命令帧、写数据通讯命令返回帧；
所述读数据通讯命令帧、读数据通讯命令返回帧、写数据通讯命令帧、写数据通讯命令返回帧包括帧头字段和帧尾字段，其中所述读数据通讯命令帧和所述写数据通讯命令帧中还包含自定义地址表字段，所述读数据通讯命令返回帧还包含自定义地址返回值字段，所述写数据通讯命令帧还包含自定义地址写入值字段；
所述自定义地址表字段包括地址个数字段和地址信息字段，所述地址个数字段包括位地址个数和寄存器地址个数；所述地址信息字段包括位地址和寄存器地址；
所述读数据通讯方法包括以下步骤：
S101：主设备在所述读数据通讯命令帧中设置所述帧头字段、自定义地址表字段和帧尾字段；
S102：所述主设备向从设备发送所述读数据通讯命令帧；
S103：所述从设备接收所述读数据通讯命令帧并根据对应地址读取设备数据；
S104：所述从设备在所述读数据通讯命令返回帧中设置帧头字段、自定义地址返回值字段和帧尾字段；
S105：所述从设备向所述主设备返回所述读数据通讯命令返回帧。
2.根据权利要求1所述的支持混合及离散数据传输的通讯方法，其特征在于，所述读数据通讯命令帧格式包括：
设备的站号；
功能码；
位地址个数；
寄存器地址个数；
位地址1～n；
寄存器地址1～n；
CRC16校验码。
3.根据权利要求1所述的支持混合及离散数据传输的通讯方法，其特征在于，所述读数据通讯命令返回帧格式包括：
返回设备的站号；
功能码；
返回数据字节数；
位地址1～n的返回值；
寄存器地址1～n的返回值；
CRC16校验码。
4.根据权利要求1所述的支持混合及离散数据传输的通讯方法，其特征在于，所述写数据通讯命令帧格式包括：
设备的站号；
功能码；
位地址个数；
寄存器地址个数；
位地址1～n；
寄存器地址1～n；
位地址1～n的写入值；
寄存器地址1～n的写入值；
CRC16校验码。
5.根据权利要求1所述的支持混合及离散数据传输的通讯方法，其特征在于，所述写数据通讯命令返回帧格式包括：
返回设备的站号；
功能码；
错误代码；
CRC16校验码。
6.根据权利要求1所述的支持混合及离散数据传输的通讯方法，其特征在于，还包括基于所述通讯协议执行的写数据通讯方法，所述写数据通讯方法包括以下步骤：
S201：所述主设备在所述写数据通讯命令帧中设置帧头字段、自定义地址表字段、自定义地址写入值字段和帧尾字段；
S202：所述主设备向所述从设备发送所述写数据通讯命令帧；
S203：所述从设备接收所述写数据通讯命令帧并根据对应地址向设备写入数据；
S204：所述从设备在所述写数据通讯命令返回帧中设置帧头字段、错误代码字段和帧尾字段；
S205：所述从设备向所述主设备返回所述写数据通讯命令返回帧。
7.一种支持混合及离散数据传输的通讯系统，包括一主设备和若干从设备，其特征在于，所述主设备和从设备执行权利要求1-6任一项所述的通讯方法。
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