比如一些常见的协议:串口协议、Modbus协议、CAN 协议、TCP/IP协议等。
『通信协议』是一个很宽泛的概念,拿OSI(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层)来说,每一层都有对应的协议,我们所说的串口、Modbus、CAN等对应在不同的层次。
很多初学者对『通信协议』的概念不理解,觉得很高深、很复杂。要搞明白通信协议,建议结合一些实际例子来理解。
2.UART通信协议
UART:Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器。
UART,通常我们成为串口,是通信中最常见的一种。
1).串口底层协议
如上图,假如设备A发送一个字符给设备B,需要规定启始位、数据位、校验位、停止位以及波特率等。这些约定就是串口通讯的协议。
另外,传输的线路是通过TTL、232还是485,也是需要通讯双方(设备A和设备B)约定的,严格来说也属于一种协议。
我们这里把这些约定统称为物理层协议,或者说底层的协议。
2).串口上层协议
串口通信不像http通信那么复杂,我这里说的简单点,就是底层协议和上层协议。
基于串口的应用层协议很多,自定义应用协议、通用协议等。
自定义应用协议
比如:你买一个温度传感器模块,自定义协议:固定长度3字节。
这是一个很简单的自定义协议,当然,实际应用中自定义协议一般比这个更复杂,比如多一些标志:命令、数据长度、校验信息等。
通用协议
比如:Modbus、MAVLink等这些都是基于串口的应用层协议。
如果只是做应用,我们不必深究通用协议的原理,掌握如何使用,能正确传输数据就行(当然,一些基本原理还是要懂)。
3.CAN通信协议
之前写过一些《CANOpen系列教程》,很多人第一步就蒙了,什么是CAN 2.0协议,什么是CANOpen协议?
看了上面串口的解释,现在你是不是要清晰一点了呢?
CAN 2.0属于一种协议,CANOpen也是一种协议,这两种协议是各自独立的协议。
1).CAN底层协议
CAN 2.0协议属于物理层的协议,分为CAN 2.0 A版本和B版本协议。
前几年引入了新的CAN FD协议,这个协议可以理解为CAN协议的升级版,都属于物理层协议。
2).CAN上层协议
基于物理层CAN之上的协议,比如:CANopen、J1939、DeviceNet等。这些协议属于应用层协议。
应用层协议一般都是指的软件,里面的一些内容也是标准协会进行约定的(比如CANOpne里面的对象字典、PDO、SDO等),大家都按照这个约定进行通信。
4.网络通信协议
网络通信是生活中常见的一种,我们要上网,就必须要有网络,我们需要的数据通过多层协议,最终才能完成传输。
网络通信是一个比较大的概念,包含的协议种类繁多,对于大部分开发人员来说,只需要掌握基本原理,学会调用相应接口开发自己应用程序即可。
做硬件开发的需要网线电平信号、接口含义等,做应用的需要了解TCP、UDP通信方式区别等。