分布式I/O網(wǎng)絡(luò)中的信息包符合圖3頂部所示的以太網(wǎng)幀格式，幀類型字段用于確定發(fā)往接收節(jié)點的幀功能，表1列出了所用類型的描述。類型字段之后的8位字段是節(jié)點ID，不管信息包發(fā)往何處，它總是攜帶遠(yuǎn)程節(jié)點的ID。節(jié)點ID之后是一個8位錯誤代碼字段，信息包的剩余部分是用戶數(shù)據(jù)。

每個節(jié)點在專有I/O板上都有一個8位端口，系統(tǒng)由此確認(rèn)該節(jié)點。對每一個登錄在配置文件中的遠(yuǎn)程節(jié)點，控制器都會利用(自帶的)MAC地址查詢(MAQ)協(xié)議來廣播節(jié)點的以太網(wǎng)MAC地址請求。在配置合適的系統(tǒng)中，只有一個遠(yuǎn)程節(jié)點能響應(yīng)給定的MAQ。與MAQ信息包節(jié)點ID匹配的遠(yuǎn)程節(jié)點通過發(fā)送MAQ響應(yīng)信息包對控制器做出響應(yīng)。遠(yuǎn)程節(jié)點還保存了MAQ信息包的源地址，該地址在隨后所有的傳輸中可用來填充目的地址字段。MAQ響應(yīng)信息包的源字段中包含了響應(yīng)節(jié)點的MAC地址。接著，控制器將此地址存入列表以便將來建立該響應(yīng)節(jié)點的索引(這很像ARP)。

確定節(jié)點MAC地址后就向其發(fā)送配置信息包。遠(yuǎn)程節(jié)點以配置響應(yīng)信息包的形式響應(yīng)每個配置信息包，以通知控制器信息包已收到。遠(yuǎn)程節(jié)點將收到的配置信息包存儲起來，并用于實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和定標(biāo)。

每個分布式I/O網(wǎng)絡(luò)的控制器都以一定的配置速率(即幀速率)進(jìn)行循環(huán)。幀速率的范圍為1Hz 到100Hz，幀速率的1/2、1/4、1/8和1/16等次速率可按節(jié)點來分配。這些次速率可用于更密集的系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)中有更多節(jié)點)，而且不會與高速節(jié)點的定時要求發(fā)生沖突。

此外，采用網(wǎng)絡(luò)分析儀可追蹤遠(yuǎn)程MAC地址獲取、配置循環(huán)和正常數(shù)據(jù)傳輸這一系列事件的序列。但須注意，時間字段的精確度為1ms，在1ms內(nèi)可發(fā)生多次傳輸，時間字段還表明控制器的幀速率為60Hz。

結(jié)論

我并非有意摒棄TCP/IP。相反，該項目使我對這一重要協(xié)議有了更深入的了解，希望將來有機(jī)會將這些認(rèn)識應(yīng)用于實踐。我確信，當(dāng)帶有集成100Mb(或1Gb)以太網(wǎng)端口的小型CPU變得經(jīng)濟(jì)可行時，我們將有機(jī)會在分布式I/O中再次采用TCP/IP協(xié)議。