CN113225406A - 一种主机和多从机的通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主机和多从机的通信方法，所述方法包括定接收主机发送的第一命令数据，并获取参数表和地址转换表，所述第一命令数据包括从机地址；对所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据；对所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机；根据所述参数表对所述第三命令数据进行相应的参数转换，并进行循环冗余校验计算后从所述相应从机返回给所述主机，以完成主机和多从机的通信；本申请实现了及时更改从机地址和从机的RS485属性以及多从机地址相同时都能与主机完成通信的效果。
Description
技术领域
本发明涉及工控通迅技术领域，尤其涉及一种主机和多从机的通信方法。
背景技术
RS485总线作为一种多点差分数据传输的电气规范，已成为业界应用最为广泛的标准通信接口之一。总线是简单的一对双绞线，可进行多点双向通信，具有的噪声抑制能力强、数据传输速率范围宽、电缆长度长、可靠性稳定等优点。RS485总线上的各节点需要匹配波特率、数据位、停止位、校验位各参数，才能相互通迅。通用性RS485标准只对接口的电气特性做出规定。不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议，如Modbus-RTU。Modbus是一种串行通信协议，已经成为工业领域通信协议的业界标准，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。Modbus协议是一个master/slave架构的协议，单主机/多从机通信模式。总线只能存在一台主机；从机地址范围为0-247，0为广播地址，最多可带247台从机，并且从机不能具有相同地址。
常规应用情况中，modbus-RTU模式下，单主机带多从机，在设计阶段或modbus通迅框架搭建阶段就要确定好RS485匹配参数与每台从机的地址。但在工程安装中，由于某种原因，会出现从机的RS485参数不能与总线匹配或者从机地址相同的情况。况且从机设备无更改RS485参数、从机地址的功能。又如：工程实施过程中，不便更改RS485参数、从机地址，各个从机可能来自不同服务厂商，需要协调所有从机服务厂商，甚至相关技术人员需要到现场进行调试更改，花费大量的时间与经费。
发明内容
本发明提供的一种主机和多从机的通信方法，针对上述缺点，旨在解决现有技术中不能及时更改从机地址和从机的RS485属性以及多从机地址相同时不能都与主机完成通信的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
接收主机发送的第一命令数据，并获取参数表和地址转换表，所述第一命令数据包括从机地址；
对所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据；
对所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机；
所述相应从机根据所述参数表对所述第三命令数据进行相应的参数转换，并进行循环冗余校验计算后从所述相应从机返回给所述主机，以完成主机和多从机的通信。
作为优选，对所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据，包括：
遍历所述地址转换表，判断所处从机地址是否在所述地址转换表中，若不在，则校验失败；
若存在，则根据所述从机地址的第一个字节从所述地址转换表中找到对应的实际地址，并用所述实际地址替换所述从机地址的第一个字节，得到第二命令数据。
作为优选，对所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机，包括：
对所述第二命令数据的前六个字节进行循环冗余校验，得到计算结果，所述第二命令数据还包括端口号；
用所述计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并所述第三命令数据通过所述端口号传送至相应从机。
作为优选，判断接收或发送数据的方式是否为DMA方式，若是，则设置端口标志位，所述端口标志位用于判断服务器是否接收到数据，若否，则采用串行接口中断方式接收或发送数据。
若判断接收或发送数据的方式不是DMA方式，则采用串行接口中断方式接收或发送数据，所述串行接口中断方式为接收一个字节，则产生中断，将所述一个字节写入缓冲区；当发送数据时，将每个字节直接送至串行接口后发送出去。
一种主机和多从机的通信装置，包括：
获取模块：用于接收主机发送的第一命令数据，并获取参数表和地址转换表，所述第一命令数据包括从机地址；
转换模块：用于对所述获取模块获取的所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据；
计算模块：用于对所述转换模块得到的所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机；
通信模块：用于所述相应从机根据所述参数表对所述计算模块得到的所述第三命令数据进行相应的参数转换，并进行循环冗余校验计算后从所述相应从机返回给所述主机，以完成主机和多从机的通信。
作为优选，所述转换模块具体包括：
遍历单元：用于遍历所述地址转换表，判断所处从机地址是否在所述地址转换表中，若不在，则校验失败；
替换单元：用于若存在，则根据所述从机地址的第一个字节从所述地址转换表中找到对应的实际地址，并用所述实际地址替换所述从机地址的第一个字节，得到第二命令数据。
作为优选，所述计算模块具体包括：
校验单元：用于对所述第二命令数据的前六个字节进行循环冗余校验，得到计算结果，所述第二命令数据还包括端口号；
传送单元：用于用所述校验单元得到的所述计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并所述第三命令数据通过所述端口号传送至相应从机。
一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如上述中任一项所述的一种主机和多从机的通信方法。
一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现如上述中任一项所述的一种主机和多从机的通信方法。
本发明具有如下有益效果：
相对于现有技术，本申请主要通过单片机实现，数据接收或发送的方式为DMA方式或不是DMA方式，搭配主机-单装置-单从机、主机-单装置-多从机、主机-多装置-多从机多种模式，针对单片机具有DMA功能，数据自动从串行接口传至内存(缓冲区)或从内存传至串行接口，不占用单片机处理事件的时间；并且在多从机地址相同时，运用装置可以实现多从机和主机的通信；针对单片机不具有DMA功能时，则采用串行接口中断方式接收数据，即串行接口接收一个字节，产生中断，中断函数完成字节写入缓冲区；发送数据时，将每个字节直接送至串行接口，发送出去，在完成通信时能够实现从机相应地址的转换和从机的RS485参数更改。
附图说明
图1是本发明实施例实现一种主机和多从机的通信方法第一流程图；
图2是本发明实施例实现一种主机和多从机的通信方法具体实施流程图；
图3是本发明实施例实现一种主机和多从机的通信装置示意图；
图4是本发明实施例实现一种主机和多从机的通信装置的一种电子设备示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，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，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做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。
本申请的权利要求书和说明书的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他单元。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。
实施例1
如图1所示，一种主机和多从机的通信方法，包括：
S110、接收主机发送的第一命令数据，并获取参数表和地址转换表，所述第一命令数据包括从机地址；
S120、对所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据；
S130、对所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机；
S140、根据所述参数表对所述第三命令数据进行相应的参数转换，并进行循环冗余校验计算后从所述相应从机返回给所述主机，以完成主机和多从机的通信。
在实施例1中，已配置好地址转换表和参数表后，接收主机发送的从机地址，根据从机地址找到相应的从机，再从参数表中找到相应的端口号，从地址转换表遍历找到相应的从机地址，对应地址转换表进行替换，再进行循环冗余校验，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据从所述端口号传送至相应从机，根据参数表判断所述相应从机的参数是否符合连接总线的标准，若不符合则进行更正，并对结果再次进行循环冗余计算后返回给主机，以完成主机和多从机的通信。
实施例2
如图2所示，一种具体实施的方式可为：
S210、配置参数表和地址转换表；
主机和从机之间配置有连接装置，所述连接装置具有RS485端口，由单片机串行接口与外部RS485芯片及相关电路构成，RS485端口分为1个master端口与n个slave(slave1、slave2…)端口，n适硬件资源而定(以n＝3为例)；Master端口连接主机；slave端口分别连接各从机。配置参数表和地址转换表，如表1和表2，配置于eeprom中，待开机读取。
表1：参数表
表2：地址转换表
| 从机 | 原地址 | 新地址 |
| 从机1 | 01 | 01 |
| 从机2 | 01 | 02 |
| 从机3 | 03 | 03 |
| ... |
S220、判断接收或发送数据的方式是否为DMA方式，若是，则设置端口标志位，所述端口标志位用于判断服务器是否接收到数据，若否，则采用串行接口中断方式接收或发送数据。
在单片机有DMA功能的情况下，如STM32系列单片机，优先选择DMA方式，DMA方式将数据自动从串行接口传至内存(缓冲区)或从内存传至串行接口，不占用单片机处理事件的时间。配置DMA为空闲中断方式，当各端口接收到一包数据时，在中断函数中设置相应端口标志位，装置轮询检测各端口标志位，当检测到端口标志位时，说明该端口已经接收到数据；当Master端口接收主机发送的命令数据时，定义为第一命令数据，对第一命令数据进行校验，校验通过后，根据第一命令数据中的从机地址字节与地址转换表，查找到相对应的端口号及实际的从机地址，将第一命令数据中的从机地址字节改为实际的从机地址，得到新的命令数据，定义为第二命令数据，对第二命令数据除CRC校验字节的其他字节进行CRC计算，将计算结果替换第二命令数据中的CRC校验字节。得到新的命令数据，定义为第三命令数据，将第三命令数据以DMA方式，从对应的端口发送至从机。例如，从机2的从机地址与从机1的从机地址相同，常规情况不能接入总线，增加此模块后，模块接收到主机的命令数据：0203000000018439，数据中第一个字节02为从机地址字节，遍例地址转换表的新地址列，找到02，其所对应端口为：slave2端口，实际的从机地址为：01，将01字节替换命令数据的02，变为数据2：0103000000018439，计算此数据的前6个字节的CRC校验，结果是：840A，将“840A”替换数据2的原CRC校验字节“8439”，变为数据3：0103000001840A。最后将数据3从slave2端口发送至从机2。
S230、待从机回复应答数据后，装置轮询读取到此端口回复的数据，定义为数据4。对数据4进行校验，校验通过后，根据slave地址转换表中此端口的地址信息，将数据4的地址字节改为新地址字节，得到新的数据，定义为数据5。对数据5除CRC校验字节的其它字节进行CRC计算，将计算结果替换数据5的CRC校验字节。得到新的应答数据6，将数据6从master端口发送至主机；完成一次主机和从机的通信。
例如，slave2端口接收到从机2的应答数据4：0103020010B988，根据slave地址转换表的从机2的地址信息，找到转换地址：02，将02替换数据4的从机地址字节(第1个字节)：01，得到数据5：0203020010B988，计算前5个字节的CRC校验值，结果是：FD 88，将“FD 88”替换数据5的原CRC校验字节“B988”，变为数据6：0203020010FD 88。最后将数据6从master端口发送至主机。若有需要参数更改则参见参数表进行更改，例如，从机3的RS485总线波特率为9600bps，而从机3的接口波特率为4800bps，与总线波特率不匹配，不能接入总线。接入装置，按RS485参数表配置装置的slave3端口的波特率为4800bps，master端口的波特率为9600bps，当主机与从机3进行数据通信时，就由波特率9600bps转换为4800bps，转换RS485其他参数。
S240、在单片机无DMA功能的情况下，如51系列、AVR系列等。接收数据与发送数据方式与DMA方式不同，从机地址转换方法同DMA方式相同。接收数据时，采用串行接口中断方式接收数据，即串行接口接收一个字节，产生中断，中断函数完成字节写入缓冲区；发送数据时，将每个字节直接送至串行接口，发送出去；
S250、参数表和地址转换表视具体情况而定，通过计算机(PC机)上的APP进行设置。
计算机与装置通过两种接口方式进行通信，分别是以太网接口方式、RS485接口方式。以太网接口方式可应用于具有以太网接口外设的单片机上，在单片机固件代码内嵌入LwIP协议栈，硬件电路具有以太网电气接口，利用一根网线连接计算机与装置，且进行通迅；RS485接口方式可应用于无以太网接口的单片机上，利用串口转RS485模块或USB转RS485模块将计算机与装置的master端口连接，硬件电路具有1位拨码开关，将拨码开关拨至on的位置，装置的master端口进入参数表设置模式，并与计算机进行通迅，待设置完成，将拨码开关拨至off位置，master端口进入正常工作模式。
实施例3
如图3所示，一种主机和多从机的通信装置，包括：
获取模块10：用于接收主机发送的第一命令数据，并获取参数表和地址转换表，所述第一命令数据包括从机地址；
转换模块20：用于对所述获取模块10获取的所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据；
计算模块30：用于对所述转换模块20得到的所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机；
通信模块40：用于所述相应从机根据所述参数表对所述计算模块30得到的所述第三命令数据进行相应的参数转换，并进行循环冗余校验计算后返回给所述主机，以完成主机和多从机的通信。
上述装置的一种实施方式可为：获取模块10接收主机发送的第一命令数据，并获取参数表和地址转换表，所述第一命令数据包括从机地址；转换模块20对所述获取模块10获取的所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据；计算模块30对所述转换模块20得到的所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机；通信模块40所述相应从机根据所述参数表对所述计算模块30得到的所述第三命令数据进行相应的参数转换，并进行循环冗余校验计算后返回给所述主机，以完成主机和多从机的通信。
实施例4
如图4所示，一种电子设备，包括存储器401和处理器402，所述存储器401用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器402执行以实现上述的一种基于深度学习的知识图谱获取方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现如上述的一种基于深度学习的知识图谱获取方法。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器401中，并由处理器402执行，并由输入接口405和输出接口406完成数据的I/O接口传输，以完成本发明,一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机设备中的执行过程。
计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可包括，但不仅限于，存储器401、处理器402,本领域技术人员可以理解，本实施例仅仅是计算机设备的示例，并不构成对计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入器407、网络接入设备、总线等。
处理器402可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器402、数字信号处理器402(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgRAM503mableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器402可以是微处理器402或者该处理器402也可以是任何常规的处理器402等。
存储器401可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。存储器401也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMediaCard,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等,进一步地，存储器401还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备,存储器401用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据,存储器401还可以用于暂时地存储在输出器408，而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器ROM403、随机存储器RAM404、碟盘或光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (10)
1.一种主机和多从机的通信方法，其特征在于，包括：
接收主机发送的第一命令数据，并获取参数表和地址转换表，所述第一命令数据包括从机地址；
对所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据；
对所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机；
根据所述参数表对所述第三命令数据进行相应的参数转换，并进行循环冗余校验计算后从所述相应从机返回给所述主机，以完成主机和多从机的通信。
2.根据权利要求1所述的一种主机和多从机的通信方法，其特征在于，所述接收主机发送的第一命令数据之前包括以下步骤：
判断接收或发送数据的方式是否为DMA方式，若是，则在服务器设置端口标志位，所述端口标志位用于判断服务器是否接收到所述数据，若否，则采用串行接口中断方式接收或发送所述数据，所述数据包括第一命令数据、第二命令数据和第三命令数据。
3.根据权利要求1所述的一种主机和多从机的通信方法，其特征在于，对所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据，包括：
遍历所述地址转换表，判断所处从机地址是否在所述地址转换表中，若不在，则校验失败；
若存在，则根据所述从机地址的第一个字节从所述地址转换表中找到对应的实际地址，并用所述实际地址替换所述从机地址的第一个字节，得到第二命令数据。
4.根据权利要求1所述的一种主机和多从机的通信方法，其特征在于，对所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机，包括：
对所述第二命令数据的前六个字节进行循环冗余校验，得到计算结果，所述第二命令数据还包括端口号；
用所述计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并所述第三命令数据通过所述端口号传送至相应从机。
5.根据权利要求2所述的一种主机和多从机的通信方法，其特征在于，包括：
若判断接收或发送所述数据的方式不是DMA方式，则采用串行接口中断方式接收或发送数据，所述串行接口中断方式为接收一个字节，则产生中断，将所述一个字节写入缓冲区；当发送所述数据时，将每个字节直接送至串行接口后发送出去。
6.一种服务器，其特征在于，所述服务器连接主机和从机，所述服务器包括获取模块、转换模块、计算模块和通信模块：
所述获取模块：用于接收所述主机发送的第一命令数据，并获取参数表和地址转换表，所述第一命令数据包括从机地址；
所述转换模块：用于对所述获取模块获取的所述第一命令数据进行校验，当校验通过后，根据所述地址转换表对所述从机地址进行转换，得到第二命令数据；
所述计算模块：用于对所述转换模块得到的所述第二命令数据进行循环冗余校验计算，用计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并将所述第三命令数据传送至相应从机；
所述通信模块：用于所述相应从机根据所述参数表对所述计算模块得到的所述第三命令数据进行相应的参数转换，并进行循环冗余校验计算后返回给所述主机，以完成主机和多从机的通信。
7.根据权利要求6所述的一种主机和多从机的通信装置，其特征在于，所述转换模块具体包括：
遍历单元：用于遍历所述地址转换表，判断所处从机地址是否在所述地址转换表中，若不在，则校验失败；
替换单元：用于若存在，则根据所述从机地址的第一个字节从所述地址转换表中找到对应的实际地址，并用所述实际地址替换所述从机地址的第一个字节，得到第二命令数据。
8.根据权利要求6所述的一种主机和多从机的通信装置，其特征在于，所述计算模块具体包括：
校验单元：用于对所述第二命令数据的前六个字节进行循环冗余校验，得到计算结果，所述第二命令数据还包括端口号；
传送单元：用于用所述校验单元得到的所述计算结果替换所述第二命令数据中的冗余字节码，得到第三命令数据，并所述第三命令数据通过所述端口号传送至相应从机。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如权利要求1～5中任一项所述的一种主机和多从机的通信方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序被计算机执行时实现如权利要求1～5中任一项所述的一种主机和多从机的通信方法。
Priority Applications (1)
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