在现场数据采集和数据传输中大量采用接口方式，监控；计算机与外设或计算机之间的通信通常有两种方式：并；并行通信指数据的各位同时传送；串行通信是指在单根数据线上将数据一位一位地依次传；串行通信有两种最基本的通信方式：同步串行通信方式；异步通信在不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电；（2）数据传送方式；①单工方式；②半双工方式；③全双工方式；波特率是指每秒内传送
在现场数据采集和数据传输中大量采用接口方式，监控系统涉及较多的是串行通信接口和网络接口。 一、串行通信协议 计算机与外设或计算机之间的通信通常有两种方式：并行通信和串行通信。 并行通信指数据的各位同时传送。并行方式传输数据速度快，但占用的通信线多，传输数据的可靠性随距离的增加而下降，只适用于近距离的数据传送。 串行通信是指在单根数据线上将数据一位一位地依次传送。发送过程中，每发送完一个数据，再发送第二个，依此类推。接受数据时，每次从单根数据线上一位一位地依次接受，再把它们拼成一个完整的数据。在远距离数据通信中，一般采用串行通信方式，它具有占用通信线少、成本低等优点。 1、串行通信的基本概念 (1)同步和异步通信方式 串行通信有两种最基本的通信方式：同步串行通信方式和异步串行通信方式。同步串行通信方式是指在相同的数据传送速率下，发送端和接受端的通信频率保持严格同步。由于不需要使用起始位和停止位，可以提高数据的传输速率，但发送器和接受器的成本较高。异步串行通信是指发送端和接受端在相同的波特率下不需要严格地同步，允许有相对的时间时延，即收、发两端的频率偏差在10％以内，就能保证正确实现通信。 异步通信在不发送数据时，数据信号线上总是呈现高电平状态，称为空闲状态（又称MARK状态）。当有数据发送时，信号线变成低电平，并持续一位的时间，用于表示发送字符的开始，该位称为起始位，也称SPACE状态。起始位之后，在信号线上依次出现待发送的每一位字符数据，并且按照先低位后高位的顺序逐位发送。采用不同的字符编码方案，待发送的每个字符的位数不同，在5、6、7或8位之间选择。数据位的后面可以加上一位奇偶校验位，也可以不加，由编程指定。最后传送的是停止位，一般选择1位、1.5位或2位。 （2）数据传送方式 ①单工方式。单工方式采用一根数据传输线，只允许数据按照固定的方向传送。图8（a）中A只能作为发送器，B只能作为接收器，数据只能从A传送到B，不能从B传送到A。 ②半双工方式。半双工方式采用一根数据传输线，允许数据分时地在两个方向传送，但不能同时双向传送。图8（b）中在某一时刻，A为发送器，B为接收器，数据从A传送到B；而在另一个时刻，A可以作为接收器，B作为发送器，数据从B传送到A。 ③全双工方式。全双工方式采用两根数据传输线，允许数据同时进行双向传送。图8（c）中A和B具有独立的发送器和接收器，在同一时刻，既允许A向B发送数据，又允许B向A发送数据。 （3）波特率 波特率是指每秒内传送二进制数据的位数，以b/s和bps（位/秒）为单位。它是衡量串行数据传送速度快慢的重要指标和参数。计算机通信中常用的波特率是：110，300，600，，，19200bps。 （4）串行通信的检错和纠错 在串行通信过程中存在不同程度的噪声干扰，这些干扰有时会导致在传输过程中出现差错。因此在串行通信中对数据进行校验是非常重要的，也是衡量通信系统质量的重要指标。检错，就是如何发现数据传输过程中出现的错误，而纠错就是在发现错误后，如何采取措施纠正错误。 ①误码率 误码率是指数据经传输后发生错误的位数与总传输位数之比。在计算机通信中，一般要求误码率达到10-6数量级。误码率与通信过程中的线路质量、干扰、波特率等因素有关。 ②奇偶校验 奇偶校验是常用的一种检错方式。奇偶校验就是在发送数据位最后一位添加一位奇偶校验位（0或1），以保证数据位和奇偶校验位中1的总和为奇数或偶数。若采用偶校验，则应保证1的总数为偶数；若采用奇校验，则应保证1的总和为奇数。在接受数据时，CPU应检测数据位和奇偶校验位中1的总数是否符合奇偶校验规则，如果出现误码，则应转去执行相应的错误处理服务程序，进行后续纠错。 ③纠错 在基本通信规程中一般采用奇偶校验或方阵码检错，以重发方式进行纠错。在高级通信中一般采用循环冗余码（CRC）检错，以自动纠错方式来纠错。一般说来，附加的冗余位越多，检测、纠错能力就越强，但通信效率也就越低。 2、串行通信接口标准 串行通信接口按电气标准及协议来分包括RS-232、RS-422、RS485、USB等。 RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。USB是近几年发展起来的新型接口标准，主要应用于高速数据传输领域。 （1）RS-232串行接口 目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通信。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL电平，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通信而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。由于RS-232发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约30米，最高速率为20kb/s。所以RS-232适合本地设备之间的通信。可以通过测量DTE的Txd（或DCE的Rxd）和Gnd之间的电压了解串口的状态，在空载状态下，它们之间应有约-10V左右（-5~-15V）的电压，否则该串口可能已损坏或驱动能力弱。 ①管脚定义 RS-232物理接口标准可分成25芯和9芯D型插座两种，均有针、孔之分。其中TX（发送数据）、RX（接受数据）和GND（信号地）是三条最基本的引线，就可以实现简单的全双工通信。DTR（数据终端就绪）、DSR（数据准备好）、RTS（请求发送）和CTS（清除发送）是最常用的硬件联络信号。 表1-8-1 RS232接口中DB9、DB25管脚信号定义 9针 25针 信号名称 信号流向 简称 信号功能 3 2 发送数据 DTE ―>DCE TxD DTE发送串行数据 2 3 接收数据 DTE DCE RTS DTE请求切换到发送方式 8 5 清除发送 DTE <―DCE CTS DCE已切换到准备接受 6 6 数据设备就绪 DTE <―DCE DSR DCE准备就绪可以接受 5 7 信号地 GND 公共信号地 1 8 载波检测 DTE DCE DTR DTE准备就绪可以接受 9 22 振铃指示 DTE <―DCE RI 通知DTE，通讯线路已接通 按照RS232标准，传输速率一般不超过20kbps，传输距离一般不超过15M。实际使用时通信速率最高可达115200bps。 ②RS232串行接口基本接线原则 设备之间的串行通信接线方法，取决于设备接口的定义。设备间采用RS232串行电缆连接时有两类连接方式： 直通线：即相同信号（Rxd对Rxd、Txd对Txd）相连，用于DTE（数据终端设备）与DCE（数据通信设备）相连。如计算机与MODEM（或DTU）相连。 交叉线：即不同信号（Rxd对Txd、Txd对Rxd）相连，用于DTE与DTE相连。如计算机与计算机、计算机与采集器之间相连。 以上两种连接方法可以认为同种设备相连采用交叉线连接，不同种设备相连采用直通线连接。在少数情况下会出现两台具有DCE接口的设备需要串行通信的情况，此时也用交叉方式连接。当一台设备本身是DTE，但它的串行接口按DCE接口定义时，应按DCE接线。如艾默生网络能源有限公司生产的一体化采集器IDA采集模块上的调测接口是按DCE接口定义的，当计算机与IDA采集模块的调测口连接时就要采用直通串行电缆。 一般地，RS232接口若为公头，则该接口按DTE接口定义；若为母头，则该接口按DCE接口定义。但注意也有反例，不能一概而论。（一些DTE设备上的串行接口按DCE接口定义而采用DB9或DB25母接口的原因主要是因为DTE接口一般都采用公头，当人用手接触时易接触到针脚；采用母头时因不易碰到针脚，可避免人体静电对设备的影响。） 对于某些设备上的非标准RS232接口，需要根据设备的说明书确定针脚的定义。如果已知Txd、Rxd和Gnd三个针脚，但不清楚哪一个针脚是Txd，哪一个针脚是Rxd，可以通过用万用表测量它们与Gnd之间的电压来判别，如果有一个电压为-10V左右，则万用表红表笔所接的是DTE的Txd或DCE的Rxd。 ③RS232的三种接线方式 三线方式：即两端设备的串口只连接收、发、地三根线。一般情况下，三线方式即可满足要求，如监控主机与采集器及大部分智能设备之间相连。 简易接口方式：两端设备的串口除了连接收、发、地三根线外，另外增加一对握手信号（一般是DSR和DTR）。具体需要哪对握手信号，需查阅设备接口说明。 完全口线方式：两端设备的串口9线全接。 此外，有些设备虽然需要握手信号，当并不需要真正的握手信号，可以采用自握手的方式。 （2）RS-422/485串行接口 ①平衡传输 RS-422由RS-232发展而来。为改进RS-232通信距离短、速度低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbit/s,并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范。 RS-422的数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输。它使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B，如图1-8-8。通常情况下，发送驱动器A、B之间的正电平在+2～+6V，是一个逻辑状态，负电平在-2～-6V，是另一个逻辑状态。另有一个信号地C，在RS-485中还有一“使能”端， “使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时，发送驱动器处于高阻状态，称作“第三态”，即它是有别于逻辑“1”与“0”的第三态。 接收器也作与发送端相应的规定，收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连，当在收端AB之间有大于+200mV的电平时，输出正逻辑电平，小于-200mV时，输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。 ②RS-422 RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。图1-8-9是典型的RS-422四线接口。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）实现。 RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1200米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。 RS422接口的定义很复杂，一般只使用四个端子，其针脚定义分别为TX+、TX-、RX+、RX-，其中TX+和TX-为一对数据发送端子，RX+和RX-为一对数据接收端子，参见图1-8-10。RS422采用了平衡差分电路，差分电路可在受干扰的线路上拾取有效信号，由于差分接收器可以分辨0.2V以上的电位差，因此可大大减弱地线干扰和电磁干扰的影响，有利于抑制共模干扰，传输距离可达1200米。 另外和RS232不同的是，在一RS422总线上可以挂接多台设备组网，总线上连接的设备RS422串行接口同名端相接，与上位机则收发交叉，可以实现点到多点的通信，如图1-8-11所示。（RS232只能点到点通信，不能组成串行总线。） 通过RS422总线与计算机某一串口通信时，要求各设备的的通信协议相同。为了在总线上区分各设备，各设备需要设置不同的地址。上位机发送的数据所有的设备都能接收到，但只有地址符合上位机要求的设备响应。 ③RS-485 为扩展应用范围，EIA在RS-422的基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，通常在要求通信距离为几十米至上千米时，广泛采用RS-485收发器。 RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号变成TTL电平，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达200mV的电压，故数据传输可达千米以外。 RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可连接多达32个设备，SIPEX公司新推出的SP485R最多可支持400个节点。
RS-485与RS-422的共模输出电压是不同的。RS-485共模输出电压在-7V至+12V之间， RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12KΩ；RS-422是4kΩ；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。但RS-422的驱动器并不完全适用于RS-485网络。 RS-485与RS-422一样，最大传输速率为10Mb/s。当波特率为1200bps时，最大传输距离理论上可达15千米。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。
RS-485需要2个终接电阻，接在传输总线的两端，其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。 RS485是RS422的子集，只需要DATA+（D+）、DATA-（D-）两根线。RS485与RS422的不同之处在于RS422为全双工结构，即可以在接收数据的同时发送数据，而RS485为半双工结构，在同一时刻只能接收或发送数据。 RS485总线上也可以挂接多台设备，用于组网，实现点到多点及多点到多点的通信（多点到多点是指总线上所接的所有设备及上位机任意两台之间均能通信）。 连接在RS485总线上的设备也要求具有相同的通信协议，且地址不能相同。在不通信时，所有的设备处于接收状态，当需要发送数据时，串口才翻转为发送状态，以避免冲突。 为了抑制干扰，RS485总线常在最后一台设备之后接入一个120欧的电阻。 很多设备同时有RS485接口方式和RS422接口方式，常共用一个物理接口，见图1-8-14。图中，RS485的D+和D-与RS422的T+和T-共用。 (3)RS232/422/485串行通信接口性能比较 上述三种通信接口的比较见下表1-8-2。 接口性能 RS-232 RS422 RS485 操作方式 电平 差分 差分 最大传输速率 20kb/s(15m) 10Mb/s(12m)1Mb/s(120m)100kb/s(1200m) 10Mb/s(12m)1Mb/s(120m)100kb/s(1200m) 驱动器输出电压 无负载时 ±5V～±15V ±5V ±5V 有负载时 ±2V ±1.5V 驱动器负载阻抗 3kΩ～7kΩ 100Ω(min) 54Ω(min) 接收输入阻抗 3kΩ～7kΩ 4kΩ 12kΩ 接收器灵敏度 ±3V ±200mV ±200mV 工作方式 全双工 全双工 半双工 连接方式 点到点 点到多点 多点到多点 表1-8-2 RS232、RS422、RS-485接口性能比较 （4）USB接口 USB,全称是Universal Serial Bus（通用串行总线），它是在1994年底由康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合制订的，但是直到1999年，USB才真正被广泛应用。自从日发表了USB V0.7以后，USB接口经历了六年的发展，现在USB已经发展到了2.0版本。USB接口的特点是： ①数据传输速率高。USB标准接口传输速率为12Mbps，最新的USB2.0支持最高速率达480Mbps。同串行端口比，USB大约快1000倍；同并行端口比，USB端口大约快50%。 ②数据传输可靠。USB总线控制协议要求在数据发送时含有3个描叙数据类型、发送方向和终止标志、USB设备地址的数据包。USB设备在发送数据时支持数据侦错和纠错功能，增强了数据传输的可靠性。 ③同时挂接多个USB设备。USB可通过菊花链的形式同时挂接多个USB设备，理论上可达127个。 ④USB接口能为设备供电。USB线缆中包含有两根电源线及两根数据线。耗电比较少的设备可以通过USB口直接取电。可通过USB口取电的设备又分低电量模式和高电量模式，前者最大可提供100毫安的电流，而后者则是500毫安。 ⑤支持热插拔。在开机情况下，可以安全地连接或断开设备，达到真正的即插即用。 USB还具有一些新的特性，如：实时性（可以实现和一个设备之间有效的实时通信）、动态性（可以实现接口间的动态切换）、联合性（不同的而又有相近的特性的接口可以联合起来）、多能性（各个不同的接口可以使用不同的供电模式）。 二、计算机网络和TCP/IP协议 （一）OSI模型 OSI（OSI-Open System Interconnection）开放系统互联参考模型是为不同开放系统的应用进程之间进行通信所定义的标准。OSI包含两部分： ISO/OSI/RM (ISO7498)、服务与协议。 OSI参考模型将整个网络分为七层。 （1）物理层是OSI参考模型的最低层，与传输媒体直接相连，主要作用是建立、保持和断开物理连接，以确保二进制比特流的正确传输。物理层协议规定了数据终端设备（DTE）与数据通讯设备（DCE）之间的接口标准。规定了接口的4个特性：机械特性、电器特性、功能特性和规程特性。这里的DTE（Data Terminal Equipment）数据终端设备是具有一定数据处理能力和数据转发能力的设备，DCE（Data Circuit-Terminal Equipment）数据链路端接设备（通信设备）的作用是在DTE和传输线路之间提供信号变换和编码的功能。物理层协议包括RS-232、RS-449、V.24、V.35、X.21等。 （2）数据链路层是OSI参考模型的第二层，主要负责数据链路的建立、维持和拆除，确保在一段物理链路上数据帧的正确传输。 （3）网络层是OSI模型的第三层，又叫通信子网层，主要用于控制通信子网的运行。网络层主要作用是将从高层传送下来的数据分组打包，再进行必要的路由选择、流量控制、差错控制、顺序检测等处理，使数据正确无误地传送到目的端。网络层协议包括IP、RARP、ARP（TCP/IP）、IPX、DECNET、AppleTalk、X.25等。 （4）传输层（Transport Layer）位于资源子网和通信子网之间，是通信子网和资源子网的桥梁。传输层的主要作用是为利用通信子网进行通信的两个主机，提供端到端的可靠的、透明的通信服务。它与应用进程相关。TCP、UDP是传输层协议。 （5）第五、六、七层是面向信息处理的高层协议。会话层的主要作用是组织并协商两个应用进程之间的会话，并管理它们之间的数据交换。表示层解决用户信息的语法表示问题，主要目的是使数据保持原来的含义。应用层是OSI模型的最高层，是唯一直接向应用程序提供服务的一层，它直接面向用户，以满足用户的不同需求。 三亿文库包含各类专业文献、专业论文、应用写作文书、高等教育、幼儿教育、小学教育、行业资料、57通信接口协议综述,综合232、422、485、USB及网络通讯等内容。　
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协议转换器
简称协转，也叫接口转换器，它能使处于通信网上采用不同高层协议的主机仍然互相合作，完成各种。它工作在或更高。接口协议转换器一般用一个ASIC芯片就可以完成，成本低，体积小。它可以将协议的或同标准G.703协议的2M接口之间进行相互转换。也可以在232/485/422串口和E1、CAN接口及2M接口进行转换。[1]
协议转换器背景
计算机网络技术迅猛发展，建立了大量的多种多样的网络系统，导致各种网络之间如何互连的问题。一个办法是推行国际标准，051网络体系结构及通信协议的国际标准已越来越成熟。但是，要把大量已存在的非051体系的网络都改造成051体
应用拓扑图
系，都采用标准协议，存在着很多的困难，而且网络技术在不断发展，在进行标准化的同时随时产生多样化，因此考虑异构网络的互连通信大概永远不可避免。在这个基础上提出了协议转换器。[3]
工业现场的许多设备采用的通信接口各不相同，常用的有RS-232、RS-485、CAN和网络,由于各种通信结构的协议不兼容，使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行。常用的协议转换器只能完成点对点的转换,多种协议之间的相互转换还是一个研究热点。[4]
协议转换器定义
　　协议转换是一种映射，就是把某一协议的收发信息(或事件)序列映射为另一协议的收发信息序列。需要映射的信息为重要信息，因此协议转换可以看作是两个协议的重要信息之间的映射。所谓重要信息和非重要信息是相对而言的，要根据具体需要加以确定，选择不同的重要信息作映射，会得到不同的转换器。[3]
协议转换器类别
工业通信需要多个设备之间的信息共享和数据交换，而常用的工控设备通信口有、、和网络，由于各接口协议不同，使得异构网络之间的操作和信息交换难以进行，通过多协议转换器可以将不同接口设备组网,实现设备间的互操作。基于多种通信口和各种协议，形成种类繁多的协议转换器。主要类别有E1/以太网协议转换器、RS-232/485/422/CAN转换器/RS-232/485/CAN转换器等。。[4]
协议转换器E1/以太网协议转换器
现有的基于E1和以太网的协议转换器主要分为E1/以太网系列和E1/V.35系列。利用E1链路来传输以太网数据在现实中有着广泛的应用，由于E1与以太网的数据传输协议标准不一样，它们之间需要使用协议转换器来完成数据的转换。已经存在的E1/以太网协议转换器在转换数据时都是以整条E1的传输能力为基础l。[2]
它将信号或V.35信号转换为E1信号，以E1信号形式在同步/准同步数字网上进行长距离传输。主要目的是为了延长以太网信号和V.35信号的传输距离，是一种网络接入设备。[2]
通常在使用不同协议的网络区域间做协议转换。这一转换过程可以发生在的第2层、第3层或2、3层之间。 但是有两种协议网关不提供转换的功能：和管道。由于两个互连的网络区域的逻辑差异， 安全网关是两个技术上相似的网络区域间的必要中介。如私有和公有的因特网。[2]
协议转换器RS-232/485/CAN转换器
基于集中串口和不同协议的联合，主要有RS-232串口到2M转换器，RS-485/422串口到2MG.703转换器，RS-232到2ME1的转换器，CAN转232、485转换器、USB TO RS-232/485/422转换器等。[1]
具有串行通信能力的设备仍然在控制领域、通信领域大面积使用,随着接入设备的增多，应用功能复杂程度的提高，传统的串行通信网络的缺点越来越明显,而采用/CAN智能转换器，升级、改造或重新构建既有通信或控制网络，能够很方便地实现RS232设备多点组网、远程通信，特别是在不需要更改原有RS232通信软件的情况下，用户可直接嵌入原有的应用领域，使系统设计达到更先进的水平，在系统功能和性能大幅度提高的情况下,减少了重复投资和系统更新换代造成的浪费。[1]
USB-RS232 接口转换器首要的功能是实现两种总线的协议转换。主机端可以使用新的 USB 总线协议，向外发送数据，转换器内部将数据格式转变为 RS232 串行信号，再发送到设备。设备回送主机的数据，则经转换器转变为 USB 协议数据。[5]
USB-RS232 接口转换器在对所流经的数据进行协议转换时，可以增加特别的功能。1、由于 USB 总线的速度比 RS232 接口快很多，可以在接口转换器上设计数据缓冲区，以协调两总线的速度差。2、RS232 接口有一些变种，如 RS485、RS422接口，接口转换器中可以设计 RS232-RS485 或是 RS232-RS422 接口转换器，简化整个系统的通信接口转换。3、接口转换器在进行数据格式转换时，可以设计加密、解密算法，对流经的数据进行处理，提高系统的数据保密性。 [5]
协议转换器基于现场总线的协议转换器
基于的研究，发现多种总线标准的竞争与共存在客观上在应用上造成了不便。[6]
协议和的结合，通过引用 Modbus 协议代替原自定义串口协议，将通信任务按读、写进行归纳分类，再用 Modbus 协议定义的标准功能码简化通信流程，提高效率，同时也使系统具备开放性，能方便的结成网络。Modbus协议是主从协议，而CAN总线协议是多主对等协议，这也就决定了所设计的协议转换器在Modbus网络中作为从站，而在CAN网络中作为发送优先级最高的节点。[6]
Modbus和CAN协议转换原理：在的中划分Modbus报文和CAN报文的存储缓冲区(包含各自的输入和输出缓冲区)；协议转换器从Modbus主站收到的报文存入Modbus接收缓冲区，向主站返回应答时从CAN总线的接收缓冲区读取数据打包成Modbus应答报文的格式进行发送；协议转换器从Modbus接收缓冲区获取报文并存入CAN报文发送缓冲区，依据功能码进行发送分析，决定采用单次还是分次发送方式。总的来说，就是一种存储转发机制，这种机制首先考虑的是通信转换的可靠性，存储转换带来的延时直接导致通信实时性的降低。 [6]
赵志军.RS232/CAN智能协议转换器及通信网络[J].中国铁道科学.2007-05
史锦.时隙自协商的E1/以太网协议转换器的设计与实现[D].南京理工大学.2013-02
赵锦蓉.通信协议转换器及其构造[N].软件学报.1995-02
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