睿远研究院丨IO-Link消息处理模块

前言

本周来到消息处理模块，通信世界的精髓就是消息的处理，如何把0,1,0,1解析成有意义的数据，就是消息模块需要打下的基础。

消息处理模块要根据在物理层已经转变成byte的内容，进行消息解析，特别是固定的协议一般都有协议的报文头和报文尾，根据简单规则过滤该报文是否为合法报文，避免进一步的深度解析，减少MCU的处理压力。

01 M-Sequence定义

主站与从站的交互，通过一系列的消息来交换数据，因此我们称之为“M-Sequence”，它也是IO-Link里的重要概念。

IO-Link属于典型的一问一答式交互，主站发送消息，从站回应消息，如果主站不发送消息，从站就不会回应消息。

一个M-Sequence包含了主站的消息和从站的消息：

⭐️主站消息由若干个UARTFrame组成

⭐️第一个UART为MC（M序列控制字），表示当前报文的类型，简单理解为功能码，表示本次M序列的功能是什么，读写ISDU还是读Event等；

⭐️第二个UART的前2个bit，表示当前的M序列Type，决定了当前主站和从站的报文长度；

⭐️根据第一个UART和第二个UART就基本确定了功能和数据长度，后续就是填充数据即可。

02 M-Sequence类型

M-Sequence定义了不同阶段的报文类型，虽然规范总共罗列了10种，但其实一般也就用其中的3种，包括TYPE_0、TYPE_1_V、TYPE_2_V，其他的类型在目前IO-Link v1.1.4中基本无用武之地。

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

 TYPE_0

一般在Startup使用，主站和从站还没有协商数据时使用，一般用于读取DPP数据；双方来回只交互一个OD数据。

TYPE_1_V

一般在PRE-OP使用，没有PD数据交互，只有OD数据，OD可以是1,2,8,32字节；通常很多厂商都是用8字节OD来交互，提高效率，又不浪费字节。

 TYPE_2_V

一般在OP使用，主要交互PD数据，中间夹杂OD数据，确保PD按照固定数据传输数据，同时又可以传输OD的数据。

03 MC解析

MC报文的Bit 7作为区分读写操作的标志位。

MC报文的Bit 6和Bit5作为通讯通道的标志，因为每次循环都有OD数据，因此每次通信的通道都是3 ISDU通道；而当需要上报事件时候才会进行2 Diagnosis通道传输；最后是1 Page通道，在Startup阶段通过1 Page通道读取DPP1,2参数，如果在正常通信状态下，要读取DPP参数，也是采用1 Page通道。

最后5个bit作为地址标识，或者在进行ISDU传输时作为计数器，让双方知道当前已经发送到哪个报文了，不至于紊乱。

上图为根据具体的标志位展示的所有可能的报文类型，大家在抓到相关IO-Link报文时可以根据这个表格去判断当前的通道和读写状态。

04 CKT解析

主站的第二个消息包含两部分内容：

M-Sequence Type，根据所处的状态确定其值，一般来说，Startup阶段是0，PreOP阶段为1，OP阶段为2；当然这个不是绝对的，只是大部分这么使用而已。

Checksum，主站发送所有消息并加上一个种子值0x52一起异或，为了节约消息的开销，又对8bit的异或值做了运算得到一个6bit的checksum和M-SequenceType拼接到一起。

异或值的计算如下：

END

本篇内容就先到这里啦，消息处理模块是IO-Link通信的重中之重，建议大家多花时间学习和消化。

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