1 2 N Chu kỳ bus (chu kỳ TDMA)
4.1.5 Cấu trỳc bức điện
Một bức điện (telegram) trong giao thức thuộc lớp 2 của PROFIBUS được gọi là khung (frame). Ba loại khung cú khoảng cỏch Hamming là 4 và một loại khung đặc biệt đỏnh dấu một token được qui định như sau:
• Khung với chiều dài thụng tin cố định, khụng mang dữ liệu: SD1
D A
S
A C F FCS ED
• Khung với chiều dài thụng tin cố định, mang 8 byte dữ liệu: SD3
D A
S
A C F DU FCS ED
• Khung với chiều dài thụng tin khỏc nhau, với 1-246 byte dữ liệu: SD2 L E LEr SD2 DA A S C F DU FCS ED • Token: SD4 D A SA
113
Cỏc ụ DA, SA, FC và DU (nếu cú) được coi là phần mang thụng tin. Trừ ụ DU, mỗi ụ cũn lại trong một bức điện đều cú chiều dài 8 bit (tức một ký tự) với cỏc ý nghĩa cụ thể như sau:
Bảng 4.2: Ngữ nghĩa khung bức điện FDL
Ký
hiệu Tờn đầy đủ í nghĩa
SD1... Start Delimiter
Byte khởi đầu, phõn biệt giữa cỏc loại khung
SD4
SD1 = 10H, SD2=68H, SD3 = A2H, SD4=DCH
LE Length Chiều dài thụng tin (4-249 byte)
LEr Length repeated
Chiều dài thụng tin nhắc lại vỡ lý do an toàn
DA Destination Address Địa chỉ đớch (trạm nhận), từ 0-127
SA Source Address Địa chỉ nguồn (trạm gửi), từ 0-126
DU Data Unit Khối dữ liệu sử dụng
FC Frame Control Byte điều khiển khung FCS
Frame Check
Sequence Byte kiểm soỏt lỗi, HD = 4
ED End Delimiter Byte kết thỳc, ED = 16H
Byte điều khiển khung (FC) dựng để phõn biệt cỏc kiểu bức điện, vớ dụ bức điện gửi hay yờu cầu dữ liệu (Send and/or Request) cũng như xỏc nhận hay đỏp ứng (Acknowledgement/Response). Bờn cạnh đú, byte FC cũn chứa thụng tin về việc thực hiện hàm truyền, kiểm soỏt lưu thụng để trỏnh việc mất mỏt hoặc gửi đỳp dữ liệu cũng như thụng tin kiểu trạm, trạng thỏi FDL.
PROFIBUS-FMS và -DP sử dụng phương thức truyền khụng đồng bộ, vỡ vậy việc đồng bộ húa giữa bờn gửi và bờn nhận phải thực hiện với từng ký tự. Cụ thể, mỗi byte trong bức điện từ lớp 2 khi chuyển xuống lớp vật lý được xõy dựng thành một ký tự UART dài 11 bit, trong đú một bit khởi đầu (Start bit), một bit chẵn lẻ (parity chẵn) và một bit kết thỳc (Stop bit).
Dãy bit truyền
đi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
114 LS LS B MS B 0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b 7 b8 P 1
Start bit (ST) Stop bit (SP)
Parity bit (chẵn)
115
Hỡnh 4.4: Ký tự khung UART sử dụng trong PROFIBUS
Việc thực hiện truyền tuõn thủ theo cỏc nguyờn tắc sau đõy:
• Trạng thỏi bus rỗi tương ứng với mức tớn hiệu của bit 1, tức mức tớn hiệu thấp theo phương phỏp mó húa bit NRZ (0 ứng với mức cao).
• Trước một khung yờu cầu (request frame) cần một thời gian rỗi tối thiểu là 33 bit phục vụ mục đớch đồng bộ húa giữa hai bờn gửi và nhận.
• Khụng cho phộp thời gian rỗi giữa cỏc ký tự UART của một khung.
• Với mỗi ký tự UART, bờn nhận kiểm tra cỏc bit khởi đầu, bit cuối và bit chẵn lẻ (parity chẵn). Với mỗi khung, bờn nhận kiểm tra cỏc byte SD, DA, SA, FCS, ED, LE/LEr (nếu cú) cũng như thời gian rỗi trước mỗi khung yờu cầu. Nếu cú lỗi, toàn bộ khung phải hủy bỏ.
Trong trường hợp gửi dữ liệu với xỏc nhận (SDA), bờn nhận cú thể dựng một ký tự duy nhất SC=E5H để xỏc nhận. Ký tự duy nhất SC này cũng được sử dụng để trả lời yờu cầu dữ liệu (SRD) trong trường hợp bờn được yờu cầu khụng cú dữ liệu đỏp ứng.