【導讀】IO-Link數據鏈路層是連接物理層與應用層的核心樞紐，負責主從站間的可靠數據傳遞。它通過消息處理、模式轉換、過程數據與按需數據四大模塊，實現設備狀態管理
、過guo程cheng數shu據ju交jiao換huan和he按an需xu參can數shu讀du寫xie。該gai層ceng具ju備bei自zi動dong波bo特te率lv檢jian測ce機ji製zhi
，支zhi持chi三san種zhong標biao準zhun速su率lv自zi適shi應ying與yu自zi定ding義yi速su率lv擴kuo展zhan，並bing通tong過guo錯cuo誤wu檢jian測ce與yu重zhong傳chuan機ji製zhi確que保bao傳chuan輸shu可ke靠kao性xing。數shu據ju鏈lian路lu層ceng作zuo為wei協xie議yi棧zhan的de功gong能neng主zhu體ti，承cheng載zai著zhe約yue90%的通信協議實現
，是構建穩定IO-Link通信係統的關鍵技術基礎。

01 鏈路層總覽
數據鏈路層（Data Link Layer，DL）在IO-Link協議棧中承擔承上啟下的作用，負責在主站與從站之間通過物理鏈路傳遞消息。該層包括消息處理模塊、模式轉換模塊
、過程數據處理模塊（PD）及按需數據處理模塊（OD）。

—— DL層的主要功能與職責 ——

• DL層定義了一組供應用層（AL）使用的DL服務，用於交換過程數據（PD）和按需數據（OD）。

• 同時，DL層還定義了另一組供係統管理（SM）使用的DL服務，用於獲取設備識別參數以及配置數據鏈路內部的狀態機。

• DL層利用物理層服務（PL-Services）控製物理層（PL），並完成UART幀的交換。

• DL層還負責消息的錯誤檢測（包括內部協議錯誤及物理層上報的錯誤），並采取相應糾錯措施（例如重傳）。

整個協議棧的開發中，約90%的代碼集中在數據鏈路層。該層包含四大模塊：On-RequestData、ProcessData
、DL-Mode和Message。其中，OD模塊進一步劃分為三個子模塊：ISDU、CMD和Event。

• Message模塊：與物理層交互
  ，負責處理物理層傳遞的消息，包括解碼
  、解析與緩存
  
  ，並將數據分發給其他模塊（如PD和OD）；同時也接收其他模塊的數據
  ，進行打包和校驗後交由物理層發送。

• On-request模塊：根據Message模塊傳遞的數據進行分類，分別交由ISDU、CMD和Event三個子模塊處理。

• DL-mode模塊：與SystemManagement模塊交互，確定當前主站或從站的狀態
  ，例如Pre-Operate或Operate等。

• Process Data模塊：負責處理輸入和輸出的過程數據。

02 DL-Mode

DL-Mode的首要任務是檢測喚醒信號，並按照規定的速率依次探測從站的通信速率。

當主站嚐試與從站建立IO-Link通信時，首先發送一個喚醒信號，隨後立即發送第一條消息（0xA2 0x00），該消息用於讀取從站的CycleTime。

在喚醒請求（WURQ）之後，DL模塊在TREN時間和TDMT時間之後
，按照COM3、COM2、COM1的指定傳輸速率依次發送測試消息
，直至收到從站的響應報文。具體步驟如下：

1. 主站以COM3速率（230400 bit/s）發送消息；

2. 主站以COM2速率（38400 bit/s）發送消息；

3. 主站以COM1速率（4800 bit/s）發送消息
   ；

4. 從站以COM1速率響應。

根據圖示，主站每間隔500ms重複執行上述探測流程，直到收到從站響應為止。每次500ms周期內的探測過程具體如下：

在一個發送周期內包含三個重試子周期
，即規範中所稱的“三次重試”。若三次重試均未成功，主站將重新進入SIO狀態
，並再次發起喚醒和探測流程。

進一步觀察每個重試子周期的具體序列，其順序為：先發送喚醒信號

，再依次以三種不同速率進行探測。

基於上述機製，理論上可調整探測報文的通信速率。若同時修改主站和從站的速率，即可實現自定義IO-Link通信速率。目前我們已在400Kbps速率下成功實現IO-Link通信。

在數據鏈路層的時間檢測方麵，需嚴格遵循以下規則：
（此處原有圖表或規則未展開
，建議補充具體時間參數或規範條目）

03 Fallback

根據規範

，IO-Link主站具備發送Fallback指令的能力，該指令可強製設備切換至SIO模式。盡管該指令在實際應用中較少使用
，但對主站而言具有實際意義：發送Fallback後
，主站將終止IO-Link通信，切換至DI/DO模式。從站也需同步切換至DI/DO模式
，即將Pin4由串口模式切換為DI/DO模式。

規範要求，設備在接收到Fallback指令後，必須在500ms內完成向SIO模式的切換。