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? ? ? ? 作為上位機，它很重要的一個部分就是需要和外面的設備進行數據溝通的。很多時候，也就是在這個溝通的過程當中，上位機軟件才有了自己的價值。如果上位機可以通過收集數據，進一步構建自己的算法，那么上位機自身的價值就更大了。之前說的usb、can、232這些都是溝通的媒介，本質上最重要的還是通訊的協議。

? ? ? ? 所謂通訊的協議，其實就是溝通的方式和報文的格式。溝通的方式，一般代表誰先主動發起溝通，誰被動應答溝通；報文的格式，則代表每次溝通的數據有多少個，每個數據代表著什么樣的含義。這就是通訊的全部內容。

1、通訊溝通的方式

? ? ? ? 大部分上位機在溝通的時候都是作為主動的一方存在的，被溝通的設備一般都是被動響應報文的。比如說一個卷簾門設備、一個充電設備、一個機器人設備等等，基本上都是上位機要求它做什么，它就會去做什么。在作業的過程中，上位機會不停輪詢當前的工作狀態。

2、哪里可以看到數據協議

? ? ? ? 這種協議還是很多的。如果是網站服務器類的協議，這種一般都是私有協議，只需要和對應網站的開發人員搞好對接就可以了；如果是設備類的協議，那么我們通過線上或者線下的方式拿到設備之后，就可以通過它們的售后人員拿到對應設備的開發協議。當然，現在很多設備供應商也會提前在自己的官網或者是github上發布對應的通訊協議，這都是可能的。

3、常見的協議有哪幾種

? ? ? ? 對于工控領域來說，最常見的協議就是modbus協議，它的通訊格式非常簡單，就是簡單的應答模式。上位機發送一個請求，設備回復一個請求。主要的請求也只有讀寫兩種模式，讀寫的報文也很短，一般就十幾個字節，這也是因為本身modbus設備功能比較單一，十幾個字節加上對應的bit位，其實很容易把大部分功能就說清楚了。

4、某設備232通信協議分析

4.1 讀設備協議

? ? ? ? 這就是一個讀設備協議，整個數據是16進制形式，數據內容是0x0101006400087c13。整個數據有8個字節。第一個01代表設備地址，第二個01代表功能，這里是讀。第三、四個字節是0064，轉成10進制就是100，代表寄存器地址是100。第五、六個字節是0008，代表需要讀8個寄存器。第七、八兩個字節7c13，這個是校驗碼，一般通過crc算法計算得到。

4.2 讀設備返回協議

? ? ? ? 如果我們按照4.1的形式發送數據之后，那么沒什么問題的話，上位機就會從設備讀到返回的數據。假設這個數據是0x0101010f118c。這個時候和4.1一樣，我們只需要按照官方給出的example去一個一個字節解析就可以了。從長度上看，返回的數據只有6個字節。第一個字節01代表設備地址。第二個字節01代表功能碼01，即讀。第三個字節代表數據長度01，即1個字節。第四個字節0F代表返回的數據0F。第五、六個字節0x118c代表檢驗碼，用戶可以根據校驗碼判斷一下下發的數據是否有錯誤。

? ? ? ? 這里可以思考下，假設返回的數據是4個，那么格式應該是什么樣的？比如說還是這里，那么返回的數據可能是這樣的，01+01+04+0000000f+校驗碼2個字節，這樣所有的數據長度加起來就是9個字節。

4.3 寫設備協議

? ? ? ? 和讀設備協議相比較，讀設備協議稍微復雜了一點。這里寫設備的命令是0x010f00640008010fcf59。其中有兩個個地方需要注意一下，第一，功能嗎從01變成了0f。第二，和讀設備相比較，這里多了一個010f，其中01代表要寫的數據長度，0f代表要寫的數據內容。其他部分和讀設備協議差別不大。

4.4 寫設備返回協議

? ? ? ? 和寫設備協議相比較，寫設備返回則簡單很多。基本上，把寫的數據長度、寫數據內容拿走，剩下來就是寫設備返回的內容。當然，對應的校驗碼肯定也發生了改變。

5、數據內容代表什么

? ? ? ? 前面我們討論了設備協議，但是大家有沒有注意，我們沒有討論讀寫數據里面的內容。這主要是因為，具體數據的含義其實和設備本身是相關的，它可能是一個門、一個燈、一個開關、一個電機、一個顯示屏幕，凡此種種，我們使用的時候再分別分析具體的bit位、具體的數據含義就可以了。這次要學習的主要就是怎么分析這個通信協議的邏輯。

6、其他要注意的地方

? ? ? ? 編寫協議的時候，還是需要非常小心的，通常來說有這么幾點要注意；

? ? ? ? 1）注意字節序；

? ? ? ? 2）注意每個bit的含義；

? ? ? ? 3）一收一發，不斷檢驗執行的返回結果；

? ? ? ? 4）嚴格根據設備的要求，保證輸入參數的合法性；

? ? ? ? 5）大膽懷疑，小心假設；

? ? ? ? 6）出問題的時候，大部分是參數沒設置好、環境發生了變化，設備出問題概率不大。