RS485總線的3964（R）協議設計

摘要：3964(R)通訊協議是一種基于RS422總線的通訊協議，本文通過對其通訊流程的分析和調整，設計了基于RS485總線運行的3964(R)通訊協議及其完成通訊程序，并在某型防爆產品中應用了該協議，根據該產品的試驗情況，該協議具有較好的實用性和可靠性，可作為本質安全型設備的通訊協議。

引言

3964(R)協議是西門子為進行可靠點對點數據通訊(PtP)而設計的標準化開放協議。對照標準ISO參考模型，3964(R)協議包含了第一層物理層和第二層數據鏈路層的主要內容。與ASCII協議相比，3964(R)協議中，增加了起始位、停止位、校驗機制和重發機制，為數據和鏈接的安全、可用提供了較好的保障。而與較為復雜的RK512協議相比，在簡單PtP應用中，取消了報文幀標題、數據來源等內容，減少了對報文的區分，簡化了通訊的過程，提高了通訊的效率。因此，該協議特別適合于通訊內容較為簡單但有一定可靠性要求的場合，也非常適宜自行開發的第三方外圍設備與西門子系列PLC進行通訊的情況使用。然而，在西門子的產品線中，支持3964(R)的產品如CP340通訊模塊、CP341通訊模塊、CPU 313-2PtP、CPU 314C-2PtP等，均僅可采用RS422總線，以全雙工方式運行該協議。本設計的重點是利用RS485總線，以半雙工方式運行該協議，在減少電纜芯數的情況下(全雙工的RS422總線為4芯、半雙工的RS485為2芯)，實現3964(R)通訊協議。

3964(R)協議

3964(R)協議的控制字

3964(R)協議是通過將對通訊協議的控制字添加到用戶數據中，從而解決報文的起止位置確定、鏈路完整性判斷、超時判斷等問題的。控制字既標示了報文的起始位置，更是通訊伙伴“握手”的信號。通訊雙方均是通過收發控制字表明自己的狀態和對數據的接收狀態的。3964(R)協議的控制字如表1所示。　　

3964(R)協議的報文幀

3964(R)通訊協議的報文數據以STX開始，塊校驗字符(BCC)結束，通過校驗增強數據傳輸的完整性和正確性，報文結構如圖1所示。

3964(R)通訊協議中的塊校驗字符(BCC)是該幀正文數據中所有字符及報文幀結束標志(DLE和ETX)的“異或”運算結果。3964(R)協議對于正文字符是完全透明的，即任何字符都可以包含在正文中，為了避免接收方將正文中的字符1003H(DLE和ETX)誤認為是報文結束標志，在正文中出現10H時，需將10H重發一遍，即變為1010H。接收方在處理時也需將其自動處理為10H。

關鍵詞： 3964(R) RS422 通訊協議 201305