基于MODBUSRTU通信协议下的CRC算法实现.pdf

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1、基于!"#$%&’(%通信协议下的)’*算法实现冯向科!邓莹!湖南铁道职业技术学院$湖南株洲5!)--!"摘要""#67%&协议是应用于电子控制器上的一种通用协议$通过此协议$控制器相互之间%控制器通过网络!例如以太网"和其它设备之间可以通信(如今"#67%&’(%协议已经成为我国工业自动化网络协议规范的国家标准之一(本文详细讨论了遵守"#6!7%&’(%协议的传输数据的*’*算法验证实现(关键词""#67%&’(%&*’*&*88中图分类号"*-+.!文献标识码"/文章编号"!..01+.223"..45.61..2+1.!/7

2、789:;<9=>=?,),/8@=A9#$%&’()*’,=CCG>9:;<9=>-A=<=:=893:;<=>?@/ABC63:;D=?@EFG?>?’>=HI>JKLMNBOO=M?>H(BPQ?MHM@J*MHHB@BRSQGTQMG5!)--!R*Q=?>U/HDA=?WMNPMXXM?YLMVMPMH>YYH=BWVMBHBPVLM?PM?VLMHOZ%OBVQBYLMVMPMHC*M?VLMHO>?WMVQBLOC*M?VLMHO>?WMVQBLB[G

3、=YXB?VOPMGHWPMXXG?=P>VBI=VQMVQBL:BVENMLB>XYHB3VQBL?BV:BVIMLAUZ:MIC"#67%&’(%Q>O]BPMXB>A=?WMN:>V=M?>H&V>?W>LW=T>V=M?>V?BVYLMVMPMHPL=VBL=M?MN=?WGOVL=>H>GVMX>V=T>V=M?Z(Q=OY>YBLI=HHW=OPGOOWBV>=HBWHJVQB>YYH=P>V=M?MN*’*>H@ML=VQXPQBPAVQBVL>?ONBLW>V>>]=WB]J"#67%&’(%KLMVMPMHZJ

4、EKL=AFDI"#67%&’(%^*’*^*88!引言格式如表1所示(工业控制已从单机控制走向集中监控!集散控制"如今已进入网络时代"工业控制器连网也为网络管理提供了方便#!"#$%&’()就是工业控制器的网络协议中的一种$遵循!*+,)-’()协议的主机!终端控制系统在运行过程中"相互之间经常需要进行数据传输"为了保证数据在传送过程中的正确无误"不仅需要设计高可靠的硬件电路"同时还必须引入某种差错检查机制"对图!"#$%&’(%协议下的通讯过程数据信息进行检验以检测是否有数据传送错误$通常的作用就是表!遵循#$%&’(协议的消

5、息桢使用检验码的方法来检测数据是否出错"而.’.就是常用的一种检验码$最终数据会被从最低位开始转换成二进制编码发送"采用"#$%&’()*’协议.’.91@进行数据有效性检验#/*+,)0自1234年被!*+5.67公司开发以来"作为一种+,),算法网络通讯协议"它在工业自动化领域被广为应用"目前业已成为.’.&.ABCDE’FG%EGHEBA.IFBJ’"即循环冗余码校验"它利用我国工业自动化网络协议规范的国家标准之一$/6+,)-协议可生成多项式的J个数据位"产生K个校验位进行编码"其编码长度以使用8-9:;:.兼容串行接口作

6、为物理接口"方便<.编程控制为E"J#K"故也称为&E"J’码#其编码格式为图:所示(基于数=模控制的仪表等终端设备$/6+,)0协议详细定义了校验码%数据序列等"这些都是特定数据交换的必要内容$/6+,)0协议在一根通讯线上使用主从应答式连接&半双工’"这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输$首先"主计算机的指令信号寻址到一台唯图)*’*编码一的终端设备&从机’"然后"终端设备发出的应答信号以相反的.8.的编码规则如下(方向传输给主机$而且"/6+,)0协议只允许在主机&<."<>.等’L1M用.LJNO.J9P

7、Q.J9:)).R表示J个数据位"把.STN左移K位"和终端设备之间通讯"而不允许独立的终端设备之间的数据交相当于.LTN$:K"给校验位空出K位来#换"这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路"而仅限L:N给定一个K阶的多项式ULTN"可以求出一个校验位表达式K于响应到达本机的查询信号$主机和终端设备之间的通信过程如LTN#ULTN称为循环码的生成多项式#图1所示$控制器能设置为两种传输模式&?0.55或’()’中的任何一种标准的/6+,)0网络通信$?0.55可打印字符"便于故障检测"’()则适用于编程的计算机$本文采用’

8、()协议"典型的消息桢经变换"得(!下转第+,页"收稿日期#)--./-)/!0作者简介#冯向科!!,10/"$男$湖南铁道职业技术学院$助教$软件设计师$研究方向#接口编程%2)33应用开发%算法研究&邓莹!4,10/"$女$湖南铁道职业技术学院