IO-Link协议规范解读(五):数据链路层解析

PART 01 链路层总览

数据链路层(Data Link Layers)在整个IO-Link协议栈起到承上启下的作用,通过物理链路在主从站之间传递消息,其包含消息处理模块、模式转换模块、PD处理及OD处理模块

——DL层的主要功能和职责——

⭐️DL层定义了一组可供应用层(AL)使用的DL-services用于交换过程数据(PD)和按需数据(OD)。

⭐️DL层定义了另一组DL-services供系统管理(SM)使用,用于检索设备识别参数和设置数据链路内的状态机

⭐️DL层使用物理层服务(PL-Services)来控制物理层(PL)并交换UART帧

⭐️DL层负责消息的错误检测(无论是内部协议上的错误还是从物理层报告的错误)以及适当的纠正措施(例如重试)。

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整体协议栈的开发90%的代码基本集中在数据链路层。数据链路层包含四大模块,On-RequestData、ProcessData、DL-Mode、Message。而OD又由三个小模块组成,分别为ISDU、CMD和Event。

IO-Link通信系统采用基于主站-从站架构的数据交换机制,实现了智能传感器和执行器与工业自动化控制系统的高效集成。主站负责管理整个IO-Link网络,协调与各个从站之间的通信,而从站则负责提供设备的参数信息和测量数据。数据交换的过程如下: 参考资源链接:[IO-Link通信协议规范详解](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/1ie9ro3aae?spm=1055.2569.3001.10343) 首先,主站通过广播方式发送数据包,包含命令和数据信息。从站接收到数据包后,根据自身的设备描述符(IODD)解析命令,并根据需要进行响应。如果主站要求从站提供数据,从站将在下一个通信周期发送响应数据包。 为了确保数据传输的稳定性和正确性,IO-Link系统采用了几种关键技术措施: 1. 物理层采用标准的4线连接(包括电源、数据传输线和地线),支持最高38.4kbps的传输速率,保证了信号的稳定传输。 2. 数据链路层使用了多种错误检测机制,比如循环冗余校验(CRC)和超时重传策略,确保数据的可靠传输。 3. 应用层使用设备描述符(IODD)进行设备配置和数据交换,这使得设备信息标准化,简化了通信过程。 4. IO-Link系统支持实时在线参数化,允许动态调整传感器或执行器的参数,从而快速适应生产过程变化,增强系统的灵活性。 5. IO-Link还提供了丰富的诊断信息,可以帮助维护人员快速定位问题,减少停机时间。 以上机制的综合应用,确保了IO-Link系统中数据交换的高效性、稳定性和正确性。想要深入理解这些技术细节,不妨参考《IO-Link通信协议规范详解》一书,这本资料详细解读IO-Link的技术规格、接口规范以及标准化过程,为开发和维护IO-Link系统提供了全面的技术支持。 参考资源链接:[IO-Link通信协议规范详解](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/1ie9ro3aae?spm=1055.2569.3001.10343)
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