一篇讓你學(xué)會通信協(xié)議

作者：strongerHuang 2022-02-11 08:45:28

協(xié)議是通信計算機雙方必須共同遵從的一組約定。如怎么樣建立連接、怎么樣互相識別等。只有遵守這個約定，計算機之間才能相互通信交流。

1.概述什么是通信協(xié)議

協(xié)議是通信計算機雙方必須共同遵從的一組約定。如怎么樣建立連接、怎么樣互相識別等。只有遵守這個約定，計算機之間才能相互通信交流。

比如一些常見的協(xié)議：串口協(xié)議、Modbus協(xié)議、CAN 協(xié)議、TCP/IP協(xié)議等。

『通信協(xié)議』是一個很寬泛的概念，拿OSI(物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層)來說，每一層都有對應(yīng)的協(xié)議，我們所說的串口、Modbus、CAN等對應(yīng)在不同的層次。

很多初學(xué)者對『通信協(xié)議』的概念不理解，覺得很高深、很復(fù)雜。要搞明白通信協(xié)議，建議結(jié)合一些實際例子來理解。

UART：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步收發(fā)傳輸器。

UART，通常我們成為串口，是通信中最常見的一種。

如上圖，假如設(shè)備A發(fā)送一個字符給設(shè)備B，需要規(guī)定啟始位、數(shù)據(jù)位、校驗位、停止位以及波特率等。這些約定就是串口通訊的協(xié)議。

另外，傳輸?shù)木€路是通過TTL、232還是485，也是需要通訊雙方(設(shè)備A和設(shè)備B)約定的，嚴(yán)格來說也屬于一種協(xié)議。

我們這里把這些約定統(tǒng)稱為物理層協(xié)議，或者說底層的協(xié)議。

串口通信不像http通信那么復(fù)雜，我這里說的簡單點，就是底層協(xié)議和上層協(xié)議。

基于串口的應(yīng)用層協(xié)議很多，自定義應(yīng)用協(xié)議、通用協(xié)議等。

比如：你買一個溫度傳感器模塊，自定義協(xié)議：固定長度3字節(jié)。

這是一個很簡單的自定義協(xié)議，當(dāng)然，實際應(yīng)用中自定義協(xié)議一般比這個更復(fù)雜，比如多一些標(biāo)志：命令、數(shù)據(jù)長度、校驗信息等。

比如：Modbus、MAVLink等這些都是基于串口的應(yīng)用層協(xié)議。

如果只是做應(yīng)用，我們不必深究通用協(xié)議的原理，掌握如何使用，能正確傳輸數(shù)據(jù)就行(當(dāng)然，一些基本原理還是要懂)。

之前寫過一些《CANOpen系列教程》，很多人第一步就蒙了，什么是CAN 2.0協(xié)議，什么是CANOpen協(xié)議?

看了上面串口的解釋，現(xiàn)在你是不是要清晰一點了呢?

CAN 2.0屬于一種協(xié)議，CANOpen也是一種協(xié)議，這兩種協(xié)議是各自獨立的協(xié)議。

CAN 2.0協(xié)議屬于物理層的協(xié)議，分為CAN 2.0 A版本和B版本協(xié)議。

前幾年引入了新的CAN FD協(xié)議，這個協(xié)議可以理解為CAN協(xié)議的升級版，都屬于物理層協(xié)議。

基于物理層CAN之上的協(xié)議，比如：CANopen、J1939、DeviceNet等。這些協(xié)議屬于應(yīng)用層協(xié)議。

應(yīng)用層協(xié)議一般都是指的軟件，里面的一些內(nèi)容也是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會進行約定的(比如CANOpne里面的對象字典、PDO、SDO等)，大家都按照這個約定進行通信。

網(wǎng)絡(luò)通信是生活中常見的一種，我們要上網(wǎng)，就必須要有網(wǎng)絡(luò)，我們需要的數(shù)據(jù)通過多層協(xié)議，最終才能完成傳輸。

網(wǎng)絡(luò)通信是一個比較大的概念，包含的協(xié)議種類繁多，對于大部分開發(fā)人員來說，只需要掌握基本原理，學(xué)會調(diào)用相應(yīng)接口開發(fā)自己應(yīng)用程序即可。

做硬件開發(fā)的需要網(wǎng)線電平信號、接口含義等，做應(yīng)用的需要了解TCP、UDP通信方式區(qū)別等。

責(zé)任編輯：武曉燕來源： strongerHuang