通用串行协议简介

通用串行协议（Universal Serial Protocol）是一种采用串行和主从式介质访问控制方式实现自控设备间通信的工业控制网络协议。其总线操作过程与Profibus现场总线基本相同。通用串行协议有以下主要特点：

（1）采用EIA-485接口，支持多点通信连接，一个网段最多能连接32个节点。

（2）采用主从访问技术，构成单主控制网络。

（3）报文结构简单、可靠。报文长度可变，也可以固定，配置灵活。

（4）通信速率可以根据实际情况选择9600bit/s，或19.2kbit/s，38.4kbit/s，93.75kbit/s及187.5kbit/s。

通用串行协议像其他主从协议那样，由主节点对从节点的轮询组成周期性的报文通信。从节点只有对主节点的轮询做出应答后，才能得到发送报文的机会。通用串行协议一般利用周期性的报文通信传递I/O数据。而服务和诊断功能一般采用非周期报文的传输来实现。在通用串行协议中规定，对非周期性的报文传输不需要从节点应答。

通用串行协议还支持广播式通信。在广播模式下，主节点给总线上所有从节点发送报文，广播报文地址域的字段无效，从节点无需对收到的广播报文发送应答信息。(www.xing528.com)

同用串行的报文结构如图3-37所示。

图3-37　通用串行协议的报文结构

通用串行协议的报文由一个字节的起始标志开始，起始标志字节的值固定为02H。接着用一个字节表示报文长度，它能表达的报文最大长度为255字节。这里的报文长度不包括开始字节和报文长度字节。

接下来的地址也为1字节。它指明从节点的地址值和报文类型。地址字节的0～4位即低5位表示从站地址，因此它能表达的从站地址号可以从0～31；地址字节的位5～位7即高3位表示报文类型。例如高3位为000表示标准报文；001表示广播报文；010表示镜像报文；1xx表示特殊报文。

数据域又分为参数区和过程数据区，其长度随控制任务的变化而变化。参数区用来定义控制通信双方参数传送的机制、参数定义以及与参数相关的内容。过程数据区是对从节点读写的参数值。过程数据区中的数据根据报文的传送方向不同而不同：当报文从主节点传向从节点时，过程数据区包括控制字和控制输出值，例如对变频器转速输出的设定值；当报文由从节点向主节点传送数据时，过程数据区返回从节点的状态字和实际测量值，例如转速测量值。

校验字节是通信报文的校验和。起初始值为0。然后从起始字节开始，与报文中的每一个字节按位进行异或运算，得到最后的校验字节值。