新一代机器人通讯技术《CDBUS》简介

當我們需要傳遞信息的時候就會涉及到通訊，通訊大致分爲兩類：有線通訊及無線通訊。 有線通訊譬如通過 U 盤拷貝文件、通過 HDMI 觀看影視；無線通訊譬如手機 WiFi 上網、腦電波心靈感應， 有沒有覺得後者明顯不夠穩定，沒錯，接下來介紹的通訊協議便是用於有線通訊，面向的是工業等對可靠性要求很高的場合， 如果你對相關領域不甚了解，可以想象一下通過它來替代網線上網，至少我經常通過它觀看 YouTube.

• 最簡潔的協議，其運作方式一目瞭然；
• 瑣碎工作由硬件接手，降低開發人員和 CPU 工作量，加快項目研發；
• 搭配使用上層 CDNET 協議棧，可自動處理流控、完整性、大數據拆包等事務、還可組建多個網絡（CDNET 是一款適用 CDBUS 的簡潔、實時、高效的上層協議）。
  

• CDBUS 使用最通用的串口數據格式，可用於總線或普通串口通訊；
• 使用標準的 RS-485 接口芯片及電路（這是用的最多的場景，其它場景有單線串口總線等）；
• 可與傳統 RS-485 硬件互通；
• 搭配 CDNET-TUN 工具，可以支持 IPv4/v6 等協議，方便 IoT 物聯網應用，無縫連接各類有線及無線網絡。
  

• 支持多主機、併發讀寫、廣播數據、主動上報等多種方式；
• 支持熱插拔，譬如機械臂末端可自動更換工具。
  

• 基礎款獨立控制器 CDCTL-Bx 支持 10Mbps 速率（控制器與 CPU 之間可通過 20MHz SPI 接口，利用 DMA 交換數據）；
• 併發讀寫：主機連續下發指令至多個設備，然後連續接收回覆，避免了傳統 RS-485 一來一回的延時被放大 N 倍於設備數量的問題；
• 視頻傳輸、機械控制可共用單路總線，告別複雜的走線困擾（推薦在攝像頭端做視覺處理，畫面僅供預覽以便傳輸更多路視頻）；
• 高同步性：通過廣播可光速同步各節點運作（沒有 EtherCAT 的轉發延時以及避免了因其所引發的複雜的同步問題）。
  

• 硬件收發數據，避免軟件 bug 導致總線故障；
• 高實時性：保證優先級，工業控制的時候甚至可以借用其剩餘帶寬上網聽音樂看視頻；
• 支持多主機：主機故障可無縫切換至備用主機，不耽誤生產，甚至是避免事故發生。
  

• 最核心的 IP 核開源，用戶可直接在 FPGA 中免費使用；
• 開源的調試工具、代碼庫、示例項目應有盡有。
  

Raspberry Pi 可同時輸出預覽畫面及控制數據，用戶可在電腦上監控識別過程，遇到問題的時候可以很方便的知道原因及調整參數，且斷開電腦也不會影響場景運作。

Raspberry Pi 上方的人頭板是 CDCTL-Bx 配套的免焊接轉接板，使用自創的 CDBITE 連接方式：通過頂針咬住模組。

該場景搭配 CDNET-TUN 組建標準局域網，這使得視頻傳輸無需編寫任何代碼， 而且對於控制滑台，通過標準 Socket 通訊編程即可，譬如使用 Python 編程，包含 import 語句在內僅需 4 行代碼即可控制其移動，而且還能確保數據準確送達。 另外 Raspberry Pi 還可隨時通過 PC 共享網絡訪問外網，更新軟件和遠程控制都不在話下。

然而對於實時性要求高的場合，無論是 PC 還是 MCU 都可以直接使用底層的 CDNET 協議棧，用起來也非常方便。

通過以下方式，可大大簡化設備的連接方式，支持任何協議且無需更改設備上位機軟件：

該場景同樣是基於 CDNET 協議，所以在串口透傳應用的同時，控制電機和訪問互聯網也不是問題。

也可以無需額外軟件，通過純硬件方式透傳：