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為解決現行RS485組網方式限制了通信節點數及網絡擴展的問題，基于RS485總線提出了一種嵌入式控制結點群的組網方式及控制協議。通過在主控器與葉子節點間加入中繼器，將485總線支持的節點數擴展到2.7萬個，建立一對多控制的嵌入式結點集群。針對該網絡特點，對Modbus協議進行擴展，增加了中繼層規約。與傳統單純增加物理地址長度的方式不同，新擴展協議采用局部尋址方式，打破了Modbus地址長度對子節點數的限制，并引入節點掃描和差錯反饋機制，從而實現了主控器對各網絡節點的可靠控制；同時，控制協議保持了原Modbus協議的簡單性，還具有易移植、可擴展的特點，便于在單片機上實現。在采用擴展協議時，一層中繼器的引入導致周轉延遲增加10. 36%，而兩層中繼器則將延遲率增加了69. 9%，并使總延遲較原始Modbus系統增加2.4倍左右，但實際中采用的兩層中繼系統將平均延遲控制在了70 ms以下。結果表明，該方案在犧牲一定系統實時性能的前提下，實現了嵌入式節點的集群化管理。
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