前言

很快又是一周，今天我們來好好聊聊ISDU。ISDU是Indexed service data unit的縮寫，這個名字吧，也怪奇怪的，直接翻譯叫索引服務數(shù)據(jù)單元，聽起來更是怪怪的，小編更喜歡直接稱他為從站的參數(shù)。傳感器的各項參數(shù)設置都要靠它，它不僅可以設置參數(shù)，也可以作為只讀參數(shù)來讀取，甚至可以作為命令，基本是無所不能了。

01 ISDU總覽

ISDU與PD數(shù)據(jù)不同，在請求的狀態(tài)下才會發(fā)起，一般由主站發(fā)起相關請求，比如讀ISDU和寫ISDU。

ISDU的數(shù)據(jù)可以和PD數(shù)據(jù)一起傳輸，即在發(fā)送PD數(shù)據(jù)的同時發(fā)送ISDU數(shù)據(jù)，考慮到PD數(shù)據(jù)的及時性，ISDU作為OD數(shù)據(jù)，并非一次性發(fā)送完畢，而是把數(shù)據(jù)拆分到多個循環(huán)中，發(fā)送完畢由接收端來組裝數(shù)據(jù)報文。

規(guī)范規(guī)定，ISDU的最大長度為231字節(jié)，這是一個很奇怪的數(shù)字。反正它一定得小于256。

ISDU的通用結(jié)構(gòu)

ISDU中對參數(shù)的標識采用了Index和subindex的組合，index的取值范圍從0x0000～0xFFFF，不過大部分都是被規(guī)范做了保留和定義，用戶能自定義用的范圍只有0x40～0xFE以及0x0100～0x3FFF。

雖然范圍有限，但絕對綽綽有余了，下圖就是一個大概的劃分。

規(guī)范劃分ISDU為2大部分，一部分是系統(tǒng)預定義的，index從0x02到0x3F；另一部分屬于客戶自定義ISDU區(qū)域以及行規(guī)使用的范圍。

??系統(tǒng)參數(shù)（System）

0x02~0x0F 系統(tǒng)參數(shù)使用

??客戶標識（Identification）0x10~0x1F 客戶的標識信息等

??診斷信息（Diagnosis）

0x20~0x27 從站的診斷信息

??行規(guī)參數(shù)（Profile）

0x31~0x3F從站行規(guī)使用，比如SSP

??建議區(qū)域（Preferred）

0x40~0xFE 從站設備首選的自定義ISDU空間

??擴展區(qū)域（Extended）

0x0100~0x3FFF 可以可使用的擴展區(qū)域

??行規(guī)指定（Profile specific） 

0x4000~0x4FFF 從站行規(guī)使用，比如SSP

02 ISDU的結(jié)構(gòu)

ISDU分為讀/寫兩個操作，這個和前面所講的報文的讀寫是兩個概念。報文的讀寫是指OD是主站發(fā)出還是從站發(fā)出，而ISDU的讀寫就是我把參數(shù)設置到從站內(nèi)，還是從從站讀取ISDU數(shù)據(jù)。

無論是讀ISDU還是寫ISDU，一開始都是寫方向的報文，可以理解為給從站發(fā)送命令，因為讀寫ISDU就是一個命令。

命令發(fā)送完畢，就是讀報文，這時候可能是讀取ISDU的具體數(shù)值，也可能是從站對寫ISDU的確認報文，這些報文是由從站發(fā)給主站的，所以是讀操作。

理解完讀寫ISDU的命令后，我們看詳細的報文結(jié)構(gòu)

I-Service作為ISDU的第一個報文的前4個bit，規(guī)定了讀寫方向和具體的模式，有用的就3個寫，3個讀，還有一個no service。我們簡化它就是如下的公式：

因為長度既用了第一個字節(jié)的后4bit，考慮到231字節(jié)的ISDU，又用了一個字節(jié)，導致感覺IO-Link又想節(jié)約字節(jié)，但又沒有節(jié)約到位，增加了協(xié)議棧的復雜性。

如下圖所示，這個ExtLength是若隱若現(xiàn)，猶抱琵琶半遮面；有時候有，有時候又沒有，所以造成一個怪現(xiàn)象，你會發(fā)現(xiàn)，length這個字段從來沒有16這個數(shù)值。

length是一個感覺雞肋的一個定義，現(xiàn)在這個index和subindex又是類似的，你這統(tǒng)一定義有index和subindex不就完了嗎，非得定義一會有，一會沒有，增加代碼開發(fā)復雜度，又沒有感覺字節(jié)節(jié)約到哪里去。下圖給一個直觀的感受。

03 ISDU的FlowCtrl機制

ISDU比較重要的一個機制是FlowCtrl機制，即當一個ISDU需要通過多個M-Sequence來傳輸時，需要流控進行消息計數(shù)。

每次傳輸完一段數(shù)據(jù)，F(xiàn)lowCtrl就需要+1，如果FlowCtrl沒有變化，說明上個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)對端沒有收到或者收到數(shù)據(jù)有誤，需要重發(fā)。主站是ISDU的發(fā)起方，因此主站需要通過ISDU的數(shù)據(jù)長度和FlowCtrl兩個組合進行傳輸完整性的判斷。

FlowCtrl的詳細定義如下：

簡化了看就是如下圖：

ISDU的通道是0x11，結(jié)合讀寫位和地址位的首位，有如下幾個組合：

??0xFx(1111xxxx):

寫ISDU命令（start/IDLE）

??0xEx(1110xxxx):

寫ISDU命令（count）

??0x7x(0111xxxx):

讀ISDU命令（Start/IDLE）

??0x6x(0xx0xxxx):

讀ISDU命令（count）

舉例來看：

??第一行 70 52 表示主站要寫一個ISDU命令，93 15 86表示ISDU index 15的命令，這個命令就是讀取序列號

??第二行，主站要讀取從站的回應了，這時候從站尚未回應，則返回系統(tǒng)忙

??第三行，主站再次讀取從站的ISDU回應，這時候從站準備好數(shù)據(jù)，準備輸出，按照ISDU res+的格式回應。

首先是D113 表示正確回應，字節(jié)數(shù)在19個。后續(xù)跟著相關數(shù)據(jù)。30 31 34 38 34 32 表示ASCII，轉(zhuǎn)換成字符串就是01 48 42，最后一個2E是校驗碼。

??第四行和第五行就是接著第三行沒有輸出完的數(shù)據(jù)繼續(xù)輸出。前面兩個字節(jié)，E1 70和E2 40都是主站發(fā)出的數(shù)據(jù)，表示繼續(xù)讀取從站的數(shù)據(jù)。

??整體ISDU回應的數(shù)據(jù)就是01 48 42 52 b0 00 02 D9 。

結(jié)語

OK，本篇詳細介紹了ISDU的報文結(jié)構(gòu)以及讀寫的示例，下篇就ISDU的狀態(tài)機做個簡單的介紹，期待各位看官持續(xù)關注！