| This documentation is out of date.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] |
(→Смотри также) |
(→Общее описание) |
||
| Line 1: | Line 1: | ||
| − | === | + | === General description === |
| − | |||
| − | + | Two of eleven IO channels (#9 and #10) CANNY 7 supports '''[https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_receiver/transmitter UART]''', '''[https://en.wikipedia.org/wiki/RS-232 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. | |
| − | + | '''[https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_receiver/transmitter 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 | |
| + | '''[https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_receiver/transmitter 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. | ||
| − | + | '''[https://en.wikipedia.org/wiki/RS-232 RS-232]''' implementation by using both '''[https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_receiver/transmitter UART]''' data channels , allows to exchange data with other '''[https://en.wikipedia.org/wiki/RS-232 RS-232]''' device in a duplex mode, i.e. one channel to perform data sending and on the other to simultaneously receive data. | |
| + | |||
| + | '''[https://en.wikipedia.org/wiki/Modbus Modbus]''' protocol in CANNY7 controllers implemented as over '''[https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_receiver/transmitter UART]''' as over '''[https://en.wikipedia.org/wiki/RS-232 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. | ||
{| | {| | ||
| − | |valign="top" style="padding-left:0.5em;"|'' | + | |valign="top" style="padding-left:0.5em;"|''Note:'' |
| − | |valign="top" style="padding-left:0.5em;"|'' | + | |valign="top" style="padding-left:0.5em;"|''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"). '' |
|} | |} | ||
{| | {| | ||
| − | |valign="top" style="padding-left:0.5em;"|'' | + | |valign="top" style="padding-left:0.5em;"|''Note:'' |
| − | |valign="top" style="padding-left:0.5em;"|'' | + | |valign="top" style="padding-left:0.5em;"|''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 '''[https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_receiver/transmitter UART]'''/'''[https://en.wikipedia.org/wiki/RS-232 RS-232]'''/'''[https://en.wikipedia.org/wiki/Modbus Modbus]''' operates using controllers' channels resources, but has a higher priority than a discrete input-output driver. Thus, upon activation of '''[https://en.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_receiver/transmitter UART]'''/'''[https://en.wikipedia.org/wiki/RS-232 RS-232]'''/'''[https://en.wikipedia.org/wiki/Modbus Modbus]''' driver, for channels involved in its operation, a value changes in registers associated with discrete input-output driver, will be ignored. | |
=== Регистры драйвера === | === Регистры драйвера === | ||
Revision as of 04:37, 7 January 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.
Регистры драйвера
Ниже приведено описание допустимых и возвращаемых значений регистров управления работой драйвера.
Регистры конфигурации драйвера UART / RS-232 / Modbus.
| Адрес | Ожидаемые значения | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| ||||||||
|
|
Конфигурация драйвера UART определяется константой, представляющей комбинацию параметров, определяющих скорость, режим, дополнительные параметры передачи данных и потенциал линии в пассивном режиме.
| Параметр | Перечень допустимых значений |
|---|---|
| Скорость передачи данных, бод | 110; 150; 300; 600; 1200; 1800; 2400; 4800; 9600; 19200; 38400; 57600 |
| Режим работы | UART; RS-232 |
| Подтяжка в режиме UART | плюс; воздух |
| Направление передачи в режиме RS-232 | прием; передача |
| Количество бит данных | 8; 9 |
| Контроль четности | N (no) — нет; O (odd) — нечетный; E (even) - четный |
| Количество стоповых бит | 1; 2 |
Именованные константы, представляющие доступные пользователю комбинации параметров конфигурации UART, содержатся в разделе «Конфигурация UART / RS-232» справочника констант CannyLab, доступ к которому осуществляется через контекстное меню констант на функциональной диаграмме.
Регистры диагностики драйвера UART / RS-232 / Modbus.
| Адрес | Возвращаемые значения | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| ||||||||
|
| ||||||||
|
|
Регистры приема драйвера UART / RS-232 / Modbus.
| Адрес | Возвращаемые значения | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
|
Регистры передачи драйвера UART / RS-232 / Modbus.
| Адрес | Ожидаемые значения | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
| |||||||||
|
|
Работа контроллера в режиме UART
Работая в режиме UART контроллер может осуществлять полудуплексный прием/передачу данных по одному проводу.
Пример функциональной диаграммы для получения данных по UART.
Пример функциональной диаграммы для передачи данных по UART.
| Примечание: | Особое внимание следует обратить на то, что для избежания коллизий, при отправке данных, необходимо строго контролировать регистр готовности буфера передачи данных канала UART: если буфер не готов, значит в данный момент драйвером выполняется прием данных — отправка данных должна быть отложена. |
Работа контроллера в режиме RS-232
Работая по протоколу RS-232 контроллер может использовать каждый их своих каналов передачи данных только в симплексном (однонаправленном) режиме. При использовании сразу обоих каналов UART, которые работают независимо друг от друга, возможно организовать дуплексный режим обмена информацией по двум проводам: один канал — только прием, второй — только передача.
Пример функциональной диаграммы для работы с RS-232. Получая данные по каналу UART2, при условии, что значение полученных байтов b1:b0 равно «0хAAAA», контроллер отправляет, по каналу UART1, 2 байта данных, содержащих значение «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).
