图 14. 长度八位组的编码
20
地址八位组（DA/SA）
帧头中的两个地址八位组（操作、确认及响应帧）包含了目标站点及源站点的地址（DA 和SA）。令牌帧中仅包含这样两个地址八 位组（位于开始分界符的后面）。
DA ＝0至127
SA＝0至126
图 15 地址八位组编码
地址 127（b1-b7=1）被预留用作广播及多播消息的全局地址（发送给所有站点或通过服务访问点选中的一组站点的帧；仅 允许存在于无确认请求的数据发送消息中，SDN）。
17
带数据字段且长度不固定的帧
帧中还应发送数据长度的可变数目。该长度信息包含于帧开头的固定帧头内（两次）。由Hd=4 提供保护，防止丢失。 发送/请求帧的格式
响应帧的格式
其中
SYN 同步周期，至少为 33 个线路空闲位
SD2 起始分界符，值：68H
LB长度8位组，许可值：4至249
LBr 8位组重复长度
因此，对于主从站点共有 127 个站点地址（0-126）可用，其中，主站点占用的地址最好不要超过 32 个。
11
层2
层1
物理介质
层0
图7
PHY 和FDL 之间的接口（相对层模型）
12
表1
引脚名称 RS-485 参考编号
连接器名称
信号名称 含意
屏蔽
2） 屏蔽、保护地 -24V输出电压 数据接收/发送 + 数据接收/发送 + 数据地 电压+ +24V输出电压 数据接收及发送端口 – 控制 -
1). 仅位于总线端头的站点上需要该信号 2). 选用信号
主
从
主
从
图3a： SDN 服务
5
响应帧
立即响应
图3b： SRD 服务
数据帧及数据服务的结构：
为了提高传输的安全性， PROFIBUS 使用了 UART 标准的数据结构，即通过 11 位传输一个信息字节： ST：起始位（始终为逻辑 0） 信息字节 P： 校验证 SP：结束位（始终为逻辑 1）
6
7
PROFIBUS 根据标准数据帧结构进行数据传输。具体结构如下：
无数据字段的数据帧
令牌帧
8
数据字段长度固定的数据帧 数据字段（8字节）
数据字段长度可变的数据帧
数据字段（最长 246 字节）
SD1…SD4：起始分界符 LE:长度 Ler：长度（重复） DA：目标地址 SA 源地址 FC 帧控制 FCS 帧检查序列 ED 结束分界符
总线长度及波特率 PROFIBUS 总线的最大许可长度取决于选定的波特率： 波特率[Kb/s] 最大总线长度[m]
2
主设备之间的逻辑令牌环
主动站点， 主设备
被轮询的被动站点（从设备）
图1：PROFIBUS 的等级结构
3
接收令牌
TRR=实际循环时间 TTR＝目标循环时间
是否有高优 先级的消息
处理一条高优 先级的消息
是否有高优 先级的消息
处理具有高优 先级的消息
是否有低优先 级的消息
处理低优先 级的消息
传递令牌
4
PROFIBUS 使用两种服务在主从设备之间传递数据。使用 SDN 服务（发送无确认请求的数据），主机可向从机发送数 据，而不需要等待响应（见图 3a）。使用 SRD 服务（发送带确认请求的数据）用于请求从机发送确认消息（见图 3b）。 请求帧可包含有要发送的数据，或是如要仅要轮询数据，还可使用无数据字段的数据帧。
响应帧的格式
其中
SD3 起始分界符，值：A2H DA 目标地址 SA 源地址
SYN 同步周期，至少为 33 个线路空闲位
FC 帧控制 DATA_UNIT 数据字段，固定长度（L-3）＝8个8位组
FCS 帧检查序列
ED 结束分界符
L 信息字段的长度，8位组的固定数目：L＝11
图11
带数据字段且长度固定的帧
DA 目标地址 SA 源地址
FC 帧控制 FCS 帧检查序列
DATA_UNIT 数据字段，可变长度（L-3），最长 246 位8位组
ED 结束分界符，值：16H
L 信息字段的长度，8位组的固定数目：L＝4至249
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图12 数据字段长度可变的帧
令牌帧
其中
SD4 起始分界符，值：DCH DA 目标地址 SA 源地址
参考文献：
9
自/至应用程序 FMS 服务
FMA7 服务
应用层（层 7）
管 理 空白层（层 3至6）
数据链接层（层2）
物理层（层1）
10
图 1. OSI 环境
PROFIBUSห้องสมุดไป่ตู้第2层接口
以下章节将概括地介绍 PROFIBUS 的数据传递（FDL=现场总线数据链接）及管理（FMA＝现场总线管理）服 务。用户通过第二层使用 FDL 服务。 FMA1/2服务通过与第一层和第二层相关的管理（FAM 1/2）使用。我们 在这里不介绍或规定控制器或各种软硬件及固件接口的实施方式。
13
图6
总线端接器
14
帧字符（UART字符）
每个帧都是由几个帧字符及 UART 字符组成。 UART 字符（UC）是异步传输的启停字符，其结构如下： 发送的字节序列
信息信号位 开始位
图 9 UART 字符
结束位 校验位偶数
15
不带数据字段且长度固定的帧
请求帧的格式
确认帧的格式
短确认帧的格式
其中
SYN 同步周期，至少为 33 个线 路空闲位
图 13
令牌帧
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长度8位组（LE，LEr）
在长度可变的帧中，其帧头内有两个值相同的长度8位组，其包含了帧主体中信息8位组的数目。这其组成包括DA、SA、FC 及 DATA_UNIT。该值的范围为 4 至 249，因此，在一个帧的 DATA_UNIT中最多可传递 246 个8位组（见4.7.5）。由于帧中至少要包含 DA、SA、FA 及一个八位组的数据，因此，不允许其值小于 4。帧最长可包含 255 个八位组。
Profibus 技术介绍
车载系统部 2011.8.23
1
EN50170 Vol.2 和 DIN 19245 第 4 部分
自动化一般 PROFIBUS-FMS
通用
生产自动化 PROFIBUS-DP
快速
应用范围广泛
经济、高效
过程自动化 PROFIBUS-PA
面向应用
本征安全总线
设备配置 分路配置
图 1：各种 PROFIBUS 类型
SD1 起始分界符，值：10H DA 目标地址 SA 源地址 FC 帧控制
FCS 帧检查序列 ED 结束分界符
L 信息字段的长度，8位组的固定数目：L
＝3 SC
单个字符，值：E5H
SYN 同步周期，至少为 33 个线路空闲 位
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图10 不带数据字段且长度固定的帧
带数据字段且长度固定的帧
发送/请求帧的格式