IO-Link规范解读(四):物理层编码及接口形态

上篇讲到IO- Link物理层的一些电气参数,本篇继续补充几个关键点。

这里要特别注意一下CQD,要设置到1nF以下,避免COM3速率的报文被滤波,导致没法支持COM3的速率。

01 IO- Link的编码格式

介绍完电气参数后,我们来看一下IO-Link在物理层的编码格式,它采用的是11bit编码,包括1bit起始位1bit停止位8bit数据1bit校验位,先传输低位,再传输高位比如传输0xF1时,你在逻辑分析仪上看到二进制其实是10111000000,共11bit,第一个bit是开始bit,为低电平,中间8bit 01110000是实际传输的0xF1的二进制的取反,最后两个bit分别为校验位(偶校验)和停止位。

今日霍州(www.jrhz.info)©️

因为IO- Link规定:

逻辑值“1”对应于C/Q线和L-线之间的电压差为0V;

逻辑值“0”对应于C/Q线和L-线之间的电压差为+24V;

所以我们看到的逻辑1其实是低电平信号。那么01110000取反后就是10001111,然后再把顺序调换一下,因为我们正常读写字节都是高位在前,低位在后,因此它的实际数据就是11110001,这就是我们需要发送的0xF1在物理层的实际情况。

如果大家采用STM32进行开发,在UART设置中,一定记得把长度,停止位,校验码设置正确,如下例子:

02 唤醒电流

今日霍州(www.jrhz.info)©️

唤醒的特性,就是触发一个唤醒电流,让从站进行IO- Link通信状态

唤醒请求(WURQ)以主站(端口)引发的电流脉冲开始,持续一段时间TWU。

唤醒请求包括以下阶段:

????主站根据C/Q 连接的电平,注入一个电流 IQWU。对于等效于逻辑“1”的输入信号,这是一个电流源;对于等效于逻辑“0”的输入信号,这是一个电流汇。

????延迟一段时间,直到准备好接收。

????从站可以通过C/Q 线上的电压变化或在时间TWU内对相应驱动元件的电流进行评估来检测到唤醒请求脉冲。

IQWU

主站唤醒电流脉冲的振幅,最小500mA。

TWU

主设备唤醒电流脉冲的持续时间,在75到85微秒之间。

TREN

接收使能延迟,最大500us。

今日霍州(www.jrhz.info)©️

从这个看,可以简单理解为,唤醒就是在线路上喊了一声“喂,你好吗?”然后开始按照速率的高低发送它要请求的数据,如果从站不回应,主站就一直一直的发送,直到从站回复为止。

03 通信速率

IO-Link规定了3种通信速率:

⭐️COM3(230.4K)

⭐️COM2(38.4K)

⭐️COM1(4.8K)

为啥是这三个速率,具体原因我也没找到。230400的16进制是0x38400、38400的16进制是0x9600,估计按照规律找了3个不同的速率,正好差别6-8倍,来满足当时的工业通信需求。

而如今,通信诉求越来越多,速率的诉求也随之而来,已经有很多用户不再满足于当下的速率,希望能提升IO- Link的通信速率。当然这个不是当下就能一蹴而就的,它涉及到硬件、软件等规范的更新和市场化。

不过我们在实际开发测试中,已经把速率提升到了400K,未来提升到1M也是有可能的。

对于不同的通信速率,报文与报文之间的时间间隔、主站和从站的时间延迟等就需要定义清晰,协议栈里对如下几个时间做了详细规定:

计量单位:TBIT= 1/(transmission rate)

COM1:208.33us

COM2:26.04us

COM3:4.34us

04 物理层接口

今日霍州(www.jrhz.info)©️

最后讲一下物理层的接口,规范定义了2类接口,Class A和Class B。Class B提供了两路电源,特别是当下有大负载的HUB,一般都是通过Class B来进行供电。

今日霍州(www.jrhz.info)©️

主站Pin脚的分配

今日霍州(www.jrhz.info)©️

从站Pin脚的分配

结语

好了,本篇内容就到这里,物理层的部分就基本讲完了,想要深入学习IO-Link的同学,可以拿逻辑分析仪把IO-Link的报文抓来一一解读,这样学习起来会更快。提前做个剧透,下篇我们将开始讲述数据链路层的故事,还请各位看官保持关注。

希望深入了解IO-Link的童鞋,还可以关注微信公众号:Rasight,与我们联系互动!

特别声明:[IO-Link规范解读(四):物理层编码及接口形态] 该文观点仅代表作者本人,今日霍州系信息发布平台,霍州网仅提供信息存储空间服务。

猜你喜欢

Agent 时代到来后,『机器人』️行业发生了什么变化(agentjohn)

这种分工模式不仅降低了企业的研发门槛,更提升了响应市场的速度:当《疯狂动物城 2》主题曲走红时,鼓马的上海算法团队只需优化 Agent的动作模块,就能快速同步到全国的『机器人』️设备中,无需调整硬件结构。 结语:…

Agent 时代到来后,『机器人』️行业发生了什么变化(agentjohn)

王冠晒拖鞋和花,有人还在翻十年前的旧账,她到底做错了什么。(王冠的鞋什么牌子)

那时我还在上高中,班里的男生把她照片当手机屏保,女生一边低声说她好美,一边八卦:她真的和李咏一起录过节目吗?资料里反复标注:她签约的是上海东方卫视旗下的东方之星公司,2011年借调去央视主持《向幸福出发》,借…

王冠晒拖鞋和花,有人还在翻十年前的旧账,她到底做错了什么。(王冠的鞋什么牌子)

惊蛰无声》发“间谍在身边”视频,『易烊千玺』『朱一龙』演绎国安警察(惊蛰无雷声)

1月29日,春节档电影《惊蛰无声》发布“间谍在身边”特别视频,以近年来我国发生的真实间谍案件为引,直击间谍策反窃密的“千层圈套”。在那些诸如高额报酬、权力诱惑、情色陷阱等糖衣炮弹之下,是境外情报机关精心编织的…

《<strong>惊蛰无声</strong>》发“间谍在身边”视频,『易烊千玺』『朱一龙』演绎国安警察(惊蛰无雷声)

『徐冬冬』婚前有孕?50岁『尹子维』老来当爸,摸老婆肚子同吃一个冰淇淋(『徐冬冬』婚史)

有些人说他们终于活成了『娱乐圈』️的一股清流,但我更觉得,他们只是把普通人家面临的两难抛到了聚光灯下:婚期可以推迟,酒店可以退,但是亲人错过了最后一面,再贵的婚纱也无法弥补这一遗憾。只要那位长辈还有一线生机,…

『徐冬冬』婚前有孕?50岁『尹子维』老来当爸,摸老婆肚子同吃一个冰淇淋(『徐冬冬』婚史)

金价暴跌金店客流骤增 心理博弈再现(今日金店价格下降)

昨晚,短视频平台上突然出现一条消息:黄金价格暴跌。在24小时内,国内金饰克价最高下跌了170元。老凤祥从每克1668元跌至1498元,周大福也降了60元

金价暴跌金店客流骤增 心理博弈再现(今日金店价格下降)