USS通信技術(shù)作為一種低成本的簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有著廣泛的應(yīng)用。今天這篇文章，我們就和大家一起聊聊USS通信協(xié)議的基本內(nèi)容。

USS是英文“Universal Serial Interface”的縮寫，中文翻譯為“通用串行接口”。

USS協(xié)議（USS Protocol）是西門子公司推出的用于控制器（PLC/PG/PC）與驅(qū)動(dòng)裝置之間數(shù)據(jù)交換的通信協(xié)議。早期的USS協(xié)議主要用于驅(qū)動(dòng)裝置的參數(shù)設(shè)置，后因其協(xié)議內(nèi)容簡(jiǎn)單、對(duì)硬件的要求比較低，也越來越多的被用于驅(qū)動(dòng)器/變頻器的通信控制。
USS協(xié)議提供了一種低成本的、相對(duì)簡(jiǎn)單的控制方式，可用于一般水平的驅(qū)動(dòng)裝置控制。

USS協(xié)議主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

1、支持多點(diǎn)通信，物理層可使用RS485網(wǎng)絡(luò)；

2、采用主-從的通信方式，網(wǎng)絡(luò)中最多可以有1個(gè)主站（Master）和31個(gè)從站（Slave）；

3、單雙工通信方式，可發(fā)送和接收，但不能同時(shí)進(jìn)行；

4、報(bào)文簡(jiǎn)單可靠，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可變；

下面這張圖，是USS通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D：

在USS協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)中只有1個(gè)主站，主站一旦確定不能更改；每次通信都必須由主站（Master）發(fā)起，主站發(fā)出的通信報(bào)文中包含了從站（Slave）的地址，只有被點(diǎn)名的從站可以應(yīng)答主站的請(qǐng)求；從站與從站之間不能直接進(jìn)行通信；

主站與從站之間的報(bào)文傳輸有三種方式：

1、周期性報(bào)文傳輸（Cyclic Telegram Transfer）：

在周期性報(bào)文傳輸過程中，主站每隔一段時(shí)間就發(fā)送報(bào)文給從站，每一個(gè)從站都可以接收到主站發(fā)送的報(bào)文；對(duì)于從站而言，當(dāng)接收到的報(bào)文沒有錯(cuò)誤，并且報(bào)文中的地址是本站的地址時(shí)，從站必須應(yīng)答；當(dāng)主站接收到從站的應(yīng)答后，便與從站建立了邏輯上的連接；在周期性報(bào)文傳輸中，主站與從站之間都會(huì)設(shè)置一個(gè)監(jiān)控時(shí)間，當(dāng)超時(shí)沒有接收到報(bào)文時(shí)，會(huì)提示通信錯(cuò)誤；

2、非周期性報(bào)文傳輸（Acyclic Telegram Transfer）：

一般來講，報(bào)文的傳輸都是周期性的，但一些用于診斷和服務(wù)的報(bào)文可以非周期性的方式進(jìn)行。在非周期性報(bào)文傳輸中，無法設(shè)置監(jiān)控時(shí)間。

3、廣播（Broadcast）：

主站通過將通信報(bào)文中的廣播位置1來實(shí)現(xiàn)廣播通信（詳見后續(xù)報(bào)文結(jié)構(gòu)）。在廣播通信中，所有的從站都能收到廣播報(bào)文，并且不需要應(yīng)答。

接下來我們來看看USS協(xié)議的報(bào)文結(jié)構(gòu)，如下圖：

STX：起始字節(jié)（Start of Text），值為02 Hex，表示報(bào)文的開始；

LGE：第二個(gè)字節(jié)，表示報(bào)文的長(zhǎng)度；

ADR：第三個(gè)字節(jié)，表示從站的地址及其它信息；

1~n：n個(gè)字節(jié)，表示數(shù)據(jù)的內(nèi)容（n≤252）；

BCC：最后一個(gè)字節(jié)，BCC校驗(yàn)碼；

報(bào)文的長(zhǎng)度LGE是指數(shù)據(jù)長(zhǎng)度n加上ADR和BCC，也就是n+2個(gè)字節(jié)；

地址字節(jié)ADR的第0~4位用來表示從站地址，第5位是廣播標(biāo)志位，第6位是鏡像標(biāo)志位，第7位是特殊用途標(biāo)志位；如下圖：

由于從站地址的范圍是5個(gè)二進(jìn)制位(bit)，因此能夠表示的最大值為十進(jìn)制數(shù)31，這也決定了USS協(xié)議最多能支持31個(gè)從站；

廣播報(bào)文是把ADR的第5位置1，這個(gè)我們?cè)谇懊娼榻B過；

鏡像報(bào)文是把ADR的第6位置1。當(dāng)從站接收到主站的鏡像報(bào)文后，會(huì)原封不動(dòng)的將其發(fā)回給主站；鏡像報(bào)文功能可在調(diào)試時(shí)用于測(cè)試網(wǎng)絡(luò)通信的質(zhì)量；

USS協(xié)議允許主站與從站之間傳遞不同于標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)裝置的報(bào)文。這些非標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文，被稱為特殊報(bào)文。這樣一來，在同一條總線上，就可能同時(shí)存在標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文和特殊報(bào)文兩種情況。為了進(jìn)行區(qū)分，特殊報(bào)文的ADR地址的第7位被置1。具有特殊報(bào)文處理能力的從站可以接收特殊報(bào)文并進(jìn)行處理，而普通從站會(huì)忽略特殊報(bào)文。

好了，關(guān)于USS通信協(xié)議的內(nèi)容就先介紹到這里。