| This documentation is out of date.
The new version of the documentation is here: https://cannylogic.com/docs |
Difference between revisions of "CANNY 7, UART Driver"
| [unchecked revision] | [unchecked revision] |
(→Работа контроллера в режиме UART) |
(→Работа контроллера в режиме RS-232) |
||
| Line 371: | Line 371: | ||
|} | |} | ||
| − | === | + | === Controller operation in RS-232 mode === |
| − | + | Operating on the RS-232 protocol controller can use each of its data transfer channels only in simplex (unidirectional) mode. When using both UART channels, which operates independently of each other, it is possible to organize a full-duplex mode of data transmission via two wires: one channel - only reception, the second - the only transmission. | |
| − | + | An example of a functional diagram working with RS-232. Receiving data through UART2, provided that the value of bytes b1: b0 is "0hAAAA", the controller sends, via UART1, 2 bytes of data containing the value «0xBBBB». | |
[[File:6_8_4_1.png|center]] | [[File:6_8_4_1.png|center]] | ||
Revision as of 13:52, 11 September 2016
Contents
General description
Two of eleven IO channels (#9 and #10) CANNY 7 supports UART, RS-232 serial protocols data transmission/reception. It may be used to connect the controllers with each other or with external equipment supporting this communications protocols. The channels may be activated independently of each other and have individual data speed setting, protocol type and configuration, pull up line.
UART implementation in CANNY 7 controllers allows to organize serial data reception and transmission over a single wire in half-duplex mode. Thus CANNY7 may have two independent connections using the UART protocol. Monitoring of the data link status should be done from the functional diagram. If the channel is free, the device may start data transmitting , otherwise the device should wait for the line release.
RS-232 implementation by using both UART data channels , allows to exchange data with other RS-232 device in a duplex mode, i.e. one channel to perform data sending and on the other to simultaneously receive data.
Modbus protocol in CANNY7 controllers implemented as over UART as over RS-232. As ADU (Application Data Unit) used compact binary option Modbus RTU. Checking the data integrity carried out by automatically calculated checksum (CRC). Package size is limited to 16 bytes including the CRC.
| Note: | For correct operation of all protocols based on the UART / RS-232 requires that all GND terminals of the devices committing communication, were given to a single potential ("common ground"). |
| Note: | In UART implementation-active line is the potential GND 100mA, passive - positive potential of a given internal or external channel pull-up. In implementing RS-232 - the potentials inverse. |
Driver UART/RS-232/Modbus operates using controllers' channels resources, but has a higher priority than a discrete input-output driver. Thus, upon activation of UART/RS-232/Modbus driver, for channels involved in its operation, a value changes in registers associated with discrete input-output driver, will be ignored.
Driver registers
The following describes the acceptable and returnable values of the driver control operation registers.
UART / RS-232 / Modbus Driver Configuration Registers.
| Address | Expected values | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| ||||||||
|
|
UART driver configuration is determined by the constants that represent the combination of parameters that determine the speed, mode, additional date transmission parameters and line potential in the passive mode.
| Parameter | Acceptable values |
|---|---|
| The data rate, bps | 110; 150; 300; 600; 1200; 1800; 2400; 4800; 9600; 19200; 38400; 57600 |
| Mode | UART; RS-232 |
| Pull-up in UART mode | plus; air |
| The transfer direction in RS-232 mode | receive; transmit |
| Data bits | 8; 9 |
| parity | N (no) ; O (odd) ; E (even) |
| Number of stop bits | 1; 2 |
Named constants that represent UART configuration parameters combination, available to the user in the "UART / RS-232 modes" CannyLab constants directory, which can be accessed via function block entry context menu having "constant" type.
UART / RS-232 / Modbus Diagnostic Registers.
| Address | Return values | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| ||||||||
|
| ||||||||
|
|
UART / RS-232 / Modbus Receive Registers.
| Address | Expected values | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
|
UART / RS-232 / Modbus Transmit Registers.
| Address | Expected values | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
|
Controller operation in UART mode
Operating in UART mode, the controller can perform half-duplex data transmission/reception on a single wire.
An example of a functional diagram for receiving data by UART.
An example of a functional diagram for transmitting data by UART.
| Note: | Particular attention should be paid to the fact that in order to avoid collisions while sending data, it is necessary to strictly control UART channel data ready to send buffer: if the buffer is not ready, then at the moment the driver is receiving data, sending data should be postponed. |
Controller operation in RS-232 mode
Operating on the RS-232 protocol controller can use each of its data transfer channels only in simplex (unidirectional) mode. When using both UART channels, which operates independently of each other, it is possible to organize a full-duplex mode of data transmission via two wires: one channel - only reception, the second - the only transmission.
An example of a functional diagram working with RS-232. Receiving data through UART2, provided that the value of bytes b1: b0 is "0hAAAA", the controller sends, via UART1, 2 bytes of data containing the value «0xBBBB».
Реализация Modbus RTU
Драйвер UART/RS-232 включает в себя функционал автоматического формирования и проверки контрольной суммы по стандарту Modbus RTU, что упрощает включение контроллера в сеть работающую по данному протоколу. Управлять формированием контрольной суммы передаваемых сообщений и её проверкой при приёме можно через соответствующие регистры драйвера.
| Примечание: | При работе в режиме Modbus регистр чтения длины UARTx содержит значение с учетом принятых байт контрольной суммы (CRC), т. е. на 2 байта больше чем длина полезной нагрузки сообщения. При отправке пакета Modbus значение регистра установки длины сообщения UARTx также должно быть увеличено на 2 байта для возможности размещения и пересылки CRC. |
Пример функциональной диаграммы работы контроллера в режиме MASTER-узла Modbus поверх RS-232. Выполняя диаграмму, контроллер периодически отправляет SLAVE-узлу с адресом 0х20 запрос на получение от него значения из Modbus-регистра данных с адресом 0х0001. Получение ответа на свой запрос MASTER сопровождает коротким включением своего зеленого светодиода.
Строка запроса, при обмене данными между устройствами, будет выглядеть так: -> 20 03 00 01 00 01 D3 7B
Адрес опрашиваемого устройства: 0x20 (байт b0 регистра приема сообщения UART2 b1:b0).
Функция: 0x03 - чтение значений из нескольких регистров хранения (байт b1 регистра приема сообщения UART2 b1:b0).
Номер первого запрашиваемого регистра: 0x0001 (байты b2 и b3 регистра приема сообщения UART2 b3:b2).
Число запрашиваемых регистров: 0x0001 (байты b4 и b5 регистра приема сообщения UART2 b5:b4).
Контрольная сумма: 0xD37B (байты b6 и b7 регистра приема сообщения UART2 b7:b6 — добавляются драйвером автоматически).
Пример функциональной диаграммы работы контроллера в качестве SLAVE-узла Modbus поверх RS-232. Получая от MASTERа запрос на передачу данных, контроллер в ответ передает состояние запрошенного регистра. Контроллер передает 2 байта данных (+2 байта CRC), т.к. регистры Modbus имеют разрядность 16 бит.
Строка ответа, при обмене данными между устройствами, будет выглядеть так:
<- 20 03 02 00 10 C6 A0
Адрес отвечающего устройства: 0x20 (байт b0 регистра сообщения передачи UART1 b1:b0).
Функция: 0x03 - результат чтения значений из нескольких регистров хранения (байт b1 регистра сообщения передачи UART1 b1:b0).
Число возвращаемых байт: 0x02 (байт b2 регистра сообщения передачи UART1 b3:b2).
Значение старшего байта запрашиваемого регистра: 0x00 (байт b3 регистра сообщения передачи UART1 b3:b2).
Значение младшего байта запрашиваемого регистра: 0x10 (байт b4 регистра сообщения передачи UART1 b5:b4).
Контрольная сумма: 0xC6A0 (байт b5 регистра приема сообщения UART1 b5:b4 и байт b6 регистра приема сообщения UART1 b7:b6 соответственно — добавляются драйвером автоматически).
