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2024年1月25日发(作者：氮的化合价是几价)

SDI-12 串行总线实现

图1：总线时序

唤醒信号：12MS高电平（Least）+8.33MS低电平；

主机指令发送；

从机应答发送。

对于时序偏差的容忍度是±0.4MS，唯一的例外是Stop Bit和下一个Start Bit之间的时间间隔的最大值为1.66MS不允许偏差。

主机将数据线设置为高至少12MS将被认为是一个Break；

从机在数据线设置为高6.5MS以内不会认为是Break，而设置为高12MS以上必定认为是Break；

从机在接收地址之前，必须要等待8.33MS的前导低电平；

在接收到Break信号100MS以内，传感器必须被唤醒，并做好监测Start Bit的准备；

主机在发送完命令的最后一个Bit以后，必须在Stop Bit结束后7.5MS内让出总线的控制权；（容忍度：+0.4MS）

在接收到Break和Command以后，被地址定位的从机将数据总线设置为低8.33MS（容忍度：—0.4MS），应答的第一个Byte的Start Bit应在Command的最后一个Stop Bit发送后15MS发送（容忍度：+0.4MS）；

从机在发送完最后一个应答Byte以后，应该在7.5MS以内释放总线的控制权（容忍度：+0.4MS）；

在应答和指令的两个Bytes的Stop Bit和Start Bit之间的时间间隔不能超过1.66MS，没

有容忍，这使得对M命令的应答被限制在380MS以内；

传感器必须在接受到一个无效地址或者在接受到最后一个Mark Bit的100MS后进入睡眠模式（容忍度：+0.4MS）；

如果上一个指令是不同的地址，或者最后一个Market Bit已经发送了87MS，在发送命令前应加上Break。

Break的规则

在需要从休眠状态唤醒一个传感器时，主机将发送一个Break Bit。传感器在接受到最后一个Mark Bit的100MS后或者接收到一个无效地址后将再次进入休眠状态。因此，如果上一个指令是不同的地址，或者最后一个Market Bit已经发送了87MS，在发送命令前应加上Break。

如果接收到的服务通知将在87MS以内执行D0指令，主机不一定要发送Break。然而如果延迟的时间超过了87MS，则必须发送一个Break来唤醒设备。

重试

主机必须支持重试，传感器在接收到Break以后有100MS的时间来唤醒设备，且在被唤醒前不会接收任何指令。传感器在检测到数据总线空闲100MS以后将再次进入休眠模式。

重试：在发送命令后没有接到回应的情况下，主机将等到命令的最后一个Bit发送16.67MS以后87MS以前重新发送命令（不需要Break）。在重试两次以上以后仍未接收到正确的回应新号，如果最后一次重试是在Break的100MS以后（保证设备拥有完整的100MS的唤醒时间），将重新发送包括Break在内的所有命令（两次以上）。

重试的条件如下：

1、传感器没有回应；

2、在接收到回应的Start Bit后，出现了8.33MS的Mark；

3、不正确的回应。

错误回应包括：不正确的格式；奇偶校验错误；帧错误或者是总线竞争。在发送重试以前必须等待回应结束。任何以上三条件之一存在的话，将触发重试。

SDI-12 通信协议

SDI-12的主机和传感器之间通过ASCII字符进行数据交换。主机将数据线置高12MS以发送一个Break来唤醒传感器。主机发送一个命令。传感器回复一个相应的应答。每个命令都将发送给一个明确的传感器。每个命令的第一个字符是主机将要通信的那个传感器的唯一地址。其他的传感器将跳过这个命令并再次进入休眠状态。主机开始从一个传感器采集数据后，如果没有接收到正确的回应将不会同其他传感器进行通信。

一个标准的传输流程为：

1、主机通过一个Break来唤醒SDI-12总线上的所有设备；

2、主机广播一个带有唯一地址的命令，指示一个传感器进行测量；

3、地址指向的传感器将在15MS以内回应测量设备将数据准备好所需的时间和将要回应的数据的字节数；

4、如果测量数据立刻就可以准备好，主机将发送一个命令来得到测量数据。如果数据不能立刻准备好，主机将等待传感器发送一个表示数据已经准备就绪的请求。这时主机再发送命令来得到数据；

5、传感器回应一个或多个测量数据。

数据率和帧格式

SDI-12总线的数据率是1200，下表显示了SDI-12的帧格式：

Start Bit：奇偶校验：偶校验 End Bit:

UART设置：硬件流关闭，数据位8，校验无，停止位1，起始位1.

BAUD_M=131,BAUD_E=5 波特率：1200.

正当的字符

在SDI-12总线上传输的数据必须是可以显示的ASCII字符。有效字符为32~126，ASCII码表如下所示：

代码

字符

代码

字符

[空格]

(

)

代码

字符

代码

100

101

102

103

104

105

106

107

字符

本文标签：传感器数据记录器命令

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