睿遠研究院丨IO-Link消息處理模塊

前言

本周來到消息處理模塊，通信世界的精髓就是消息的處理，如何把0,1,0,1解析成有意義的數據，就是消息模塊需要打下的基礎。

消息處理模塊要根據在物理層已經轉變成byte的內容，進行消息解析，特別是固定的協議一般都有協議的報文頭和報文尾，根據簡單規則過濾該報文是否為合法報文，避免進一步的深度解析，減少MCU的處理壓力。

01 M-Sequence定義

主站與從站的交互，通過一系列的消息來交換數據，因此我們稱之為“M-Sequence”，它也是IO-Link里的重要概念。

IO-Link屬于典型的一問一答式交互，主站發送消息，從站回應消息，如果主站不發送消息，從站就不會回應消息。

一個M-Sequence包含了主站的消息和從站的消息：

??主站消息由若干個UARTFrame組成

??第一個UART為MC（M序列控制字），表示當前報文的類型，簡單理解為功能碼，表示本次M序列的功能是什么，讀寫ISDU還是讀Event等；

??第二個UART的前2個bit，表示當前的M序列Type，決定了當前主站和從站的報文長度；

??根據第一個UART和第二個UART就基本確定了功能和數據長度，后續就是填充數據即可。

02 M-Sequence類型

M-Sequence定義了不同階段的報文類型，雖然規范總共羅列了10種，但其實一般也就用其中的3種，包括TYPE_0、TYPE_1_V、TYPE_2_V，其他的類型在目前IO-Link v1.1.4中基本無用武之地。

TYPE_1_1是完全交互PD，不交互OD，僅在IO-Link v1.0規范中使用。

 TYPE_0

一般在Startup使用，主站和從站還沒有協商數據時使用，一般用于讀取DPP數據；雙方來回只交互一個OD數據。

TYPE_1_V

一般在PRE-OP使用，沒有PD數據交互，只有OD數據，OD可以是1,2,8,32字節；通常很多廠商都是用8字節OD來交互，提高效率，又不浪費字節。

 TYPE_2_V

一般在OP使用，主要交互PD數據，中間夾雜OD數據，確保PD按照固定數據傳輸數據，同時又可以傳輸OD的數據。

03 MC解析

MC報文的Bit 7作為區分讀寫操作的標志位。

MC報文的Bit 6和Bit5作為通訊通道的標志，因為每次循環都有OD數據，因此每次通信的通道都是3 ISDU通道；而當需要上報事件時候才會進行2 Diagnosis通道傳輸；最后是1 Page通道，在Startup階段通過1 Page通道讀取DPP1,2參數，如果在正常通信狀態下，要讀取DPP參數，也是采用1 Page通道。

最后5個bit作為地址標識，或者在進行ISDU傳輸時作為計數器，讓雙方知道當前已經發送到哪個報文了，不至于紊亂。

上圖為根據具體的標志位展示的所有可能的報文類型，大家在抓到相關IO-Link報文時可以根據這個表格去判斷當前的通道和讀寫狀態。

04 CKT解析

主站的第二個消息包含兩部分內容：

M-Sequence Type，根據所處的狀態確定其值，一般來說，Startup階段是0，PreOP階段為1，OP階段為2；當然這個不是絕對的，只是大部分這么使用而已。

Checksum，主站發送所有消息并加上一個種子值0x52一起異或，為了節約消息的開銷，又對8bit的異或值做了運算得到一個6bit的checksum和M-SequenceType拼接到一起。

異或值的計算如下：

END

本篇內容就先到這里啦，消息處理模塊是IO-Link通信的重中之重，建議大家多花時間學習和消化。

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