communication realization between pc and mcs-51 scm based on modbus protocol（基于modbus协议的pc机和msc-51单片机之间的通信）-（外文翻译）.doc

附录1：外文资料翻译 出处：Faydor L Litvin, Alfonso Fuentes, Telecontrol equipment Transmission protocols, Peachpit Press, 2007 基于MODBUS协议的PC机和MSC-51单片机之间的通信 摘要：这篇文章讲述了一个可靠的方法去接收RTU（远方终端）方式的信息帧[12]，它是通过使用MSCOMM控制，与在用VB6.0控制下的定时器相联系，这是根据信息的特征来确定的。 这种信息的开始与完成都是通过时间间隙长度来做记号的，它的长度一般是不会变的，而且用微机接收信息的过程通常都会被简短的描述一下。 此外，在这篇文章中也讲述了PC和MSC-51 SCM（单片机） 的连接是通过使用RS-485 网络连接通信的。 关键字：MODBUS（控制总线）协议； MSCOMM(微软商业) 控制； 串行通信 1 前言 目前，工业控制已经趋向集中控制和MC （测量和控制）的分配测量、MODBUS 作为现在在工业应用领域最广泛的网络适用协议，已经被广泛的使用在电力仪器和MC 系统使用一个PC作为主要装置，其他许多智能设备都是建立在微机的基础上，这样可以通过自己的从属装置串行端口和其他设备相互通信。主要装置和从属装置都是通过串行端口通信。在MODBUS MC系统中错误信息的传送模式是远方终端(RTU) . 在RTU 方式下,信息帧通常被默认间隔至少是3.5倍字符时间所分离.当帧的长度是可变的时,在分析了MODBUS协议和MSCOMM控制性能的基础上, 这篇文章还为PC和智能设备之间提供了一个非常有效的RTU通信方式,而且还包括了一些过程提示. 2 MODBUS协议的产生 少量公司在1979年被Schneider Automation 合并时,已经开展了MODBUS协议,当时在世界上这个协议已经变成了在工业领域最不相关的信息协议。 为了确定工业通信标准对外开放, Schneider Electric 已经在2004年4月将MODBUS版权交给了MODBUS-IDA. 瞄准了工业通信的进展, MODBUS-IDA是一个在2002年被MODBUS组织和IDA组织建立的非营利的组织. 在2004年的九月份,该协议已经被IEC使用作为PAS(公共利用特权). MODBUS是一个合法的信息协议,定位在OSI模例的7级,是提供了”客户机/服务器”通信在装置连接在不同类型的总线上或网络上, 如TCP/IP , RS-232 , RS- 485 , MODBUS正偏差. 因此, 每种类型的装置都可以使用MODBUS 协议去进行一个远程的操作,甚至不同的公司产品. MODBUS 协议规定了一个不管在什么总线上或网络上的简单信息帧结构. 它是这样描述的: 控制程序的过程是如何去询问其它装置的, 怎样去响应其它的询问和怎样去感知错误并注意. MODBUS 网络标准是使用RS-232 兼容性的串行接口界面. 它规定了引脚, 电缆, 信号比特,波特率和奇偶校验. 控制器可以将总线直接或通过MODBUS 装置和其他的主—从装置一一通信. 主要装置可以寻址一个从属装置, 或者引用一个广播信息给所有的从属装置. MODBUS 标准的网络使用二分之一上午传送类型的方式: ASCII方式, 或者远方终端方式. 为了和SCM通信,通常使用RTU 方式, 它的开始和结束都有一个默认间隙. 一个典型的RTU 帧由”从属寻址(1 ) , 功能代码(1 byte) , CRC(2 byte )”组成. MODBUS 协议需要控制器必须知道从属装置的寻址,而且能够根据调入寻址, 判别信息和响应. 3 PC 和MCS-51 SCM 通信的硬件连接 一个多路的异步串口通常由RS-485总线完成. 当这些连接在PC上的串口是RS-232的, SCM 上的接口是TTL水平. 因此,在PC和SCM 替换为RS-485 是必须有一个转接,这也是为了通信. 在TTL和RS-485之间的转换芯片是MAX485. 图A1.1 PC和SCM的连接 4用PC和MCS-51 单片机接受实现MODBUS远方终端信息帧 4.1 MODBUS 远方终端信息帧的定义 MODBUS 协议定义PDU 的三种类型, 它可以查询PDU（数据协议单元）,响应PDU 和错误响应PDU . 但是实际的传输信息帧是ADU (应用数据单元) , ADU 就是MODBUS 协议在特定的总线或网络下,将驱动器字母分配给特定的逻辑磁盘驱动器. 在RS-485 总线下,一个典型的ADU是”寻址代码(1 bytes) +PDU+CRC校验(2 bytes)” 表A1 典型 RTU信息帧结构 表格1说明了典型的RTU 信息帧(没有开始间隔时间区段和结束间