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為解決現(xiàn)行RS485組網(wǎng)方式限制了通信節(jié)點數(shù)及網(wǎng)絡(luò)擴展的問題，基于RS485總線提出了一種嵌入式控制結(jié)點群的組網(wǎng)方式及控制協(xié)議。通過在主控器與葉子節(jié)點間加入中繼器，將485總線支持的節(jié)點數(shù)擴展到2.7萬個，建立一對多控制的嵌入式結(jié)點集群。針對該網(wǎng)絡(luò)特點，對Modbus協(xié)議進行擴展，增加了中繼層規(guī)約。與傳統(tǒng)單純增加物理地址長度的方式不同，新擴展協(xié)議采用局部尋址方式，打破了Modbus地址長度對子節(jié)點數(shù)的限制，并引入節(jié)點掃描和差錯反饋機制，從而實現(xiàn)了主控器對各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的可靠控制；同時，控制協(xié)議保持了原Modbus協(xié)議的簡單性，還具有易移植、可擴展的特點，便于在單片機上實現(xiàn)。在采用擴展協(xié)議時，一層中繼器的引入導(dǎo)致周轉(zhuǎn)延遲增加10. 36%，而兩層中繼器則將延遲率增加了69. 9%，并使總延遲較原始Modbus系統(tǒng)增加2.4倍左右，但實際中采用的兩層中繼系統(tǒng)將平均延遲控制在了70 ms以下。結(jié)果表明，該方案在犧牲一定系統(tǒng)實時性能的前提下，實現(xiàn)了嵌入式節(jié)點的集群化管理。
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