SNAP协议介绍

简介

S.N.A.P.是一个在几个连接的主机之间进行通信的协议。它提供。

- 处理

- 旗帜

- ack/nak请求

- 错误检测（有不同的错误检测方法）。

它可以通过不同的媒介运行，包括RS485。它被优化为小尺寸（有限的计算、内存资源），但可根据你的需要进行扩展。

基本上，如果你想连接几个计算系统和运行在它们上面的应用程序，例如Raspberry Pi和几个Atmel微控制器通过它们各自的UART，使用RS485作为媒介，你需要一些东西来包装你的数据，把它送到正确的主机，接收数据被正确接收的确认，等等。这就是SNAP的作用。在某些方面，它是Modbus协议的替代品。

SNAP是由瑞典的HTH（High Tech Horizon）公司开发的。

该协议的主页是：http://www.hth.com/snap/

为了使用该协议进行通信，你应该得到一个供应商ID，你可以免费向HTH申请。他们确实要求你包括SNAP协议的PDF文件，或者与应用程序/产品一起提供他们网站的链接http://www.hth.com/snap/。供应商ID不包括在你的申请中所说的实际协议字节中。因此，你可以先评估该协议，然后将评估结果作为实际执行，不需要做任何改动。

以下是目前注册的供应商ID列表。

http://www.hth.com/snap/vidlist.html

这里有一个直接指向数据表的链接。

http://www.hth.com/filelibrary/pdffiles/snap.pdf

SNAP的一些基本属性

- 二进制协议

- 可扩展的功能集，取决于你的应用

- 适用于同步和异步通信（=如UART）。

- 免费供商业和私人使用。商业ID需要免费的供应商ID

节点之间的通信是以数据包的形式进行的。让我们来讨论一个样本数据包，它使用了SNAP的一些功能。

源。SNAP文档，一个简单的SNAP数据包的例子

序言。序言是可选的，它可以使用任何字符，只要它们不是同步字节SYNC。

- SYNC：唯一的字节，结构如下。01010100，表示数据包的开始

- HDB2、HDB1。头部定义字节HDB2和HDB1定义了数据包的长度，以及将使用哪些功能。

- DAB1:目的地地址字节

- SAB1:源地址字节

- DB1。数据字节1 - 你的应用程序的有效载荷

- CRC2：CRC-16的高字节

- CRC1：CRC-16的低字节

地址 0 是作为广播地址保留的，不应该用于其他用途。(DAB / SAB)

注意：在通信过程中出现的设备可能会在错误的位置上同步于 "常规 "的01010100（它并不打算作为SYNC）。因此，应该使用校验和，这样设备就能识别出数据 "不合适"，它应该继续监听从01010100开始的下一个数据包。(这是为了防止帧转移所必需的）。显然，设备会在收到第一个01010100之前丢弃所有字节，因为它没有得到完整的数据包。

头部定义字节

SNAP是以一种模块化和可扩展的方式建立的。你可以在DAB中定义（DD）目的地址，长度为0-3字节，目的地址字节。用一个3字节的目标地址（DD = 11），你将得到多达16个777 215可寻址的节点。用一个1字节的目标地址（DD = 01），在上面的例子中使用，你将能够寻址255个地址。

源地址字节（SAB）中的源地址长度（SS）也是如此。在例子中，SS=01为1字节的地址。

PFB：协议特定的字节长度。0-3个字节，同上（PP）。在例子中PP=00。这个功能还没有在SNAP中实现，因此它应该被设置为0，就像例子中一样。一个专门的SNAP实现可能会对它们做一些处理（例如数据包计数器等）--见SNAP文档中的一些想法。

ACK：这是头定义的一个重要区域。它表明发送节点是否要求回报一个ACK/NAK包，也作为接收节点的实际ACK/NAK响应。

- 0 0 = 没有Ack请求（Tx）。

- 0 1 = Ack请求(Tx)

- 1 0 = Ack响应（Rx）。

- 1 1 = NAK响应（Rx）。

CMD - 命令模式位。将此设置为零，这是SNAP的一个高级功能，你很可能不会在你的应用程序中使用。

EDM：错误检测方法。这三个位允许你定义你想使用的错误检测方法。详细情况请阅读SNAP文档。在这个例子中，它被设置为1 0 0 = 16位CRC，在数据包的尾部增加两个校验字节（CRC2，CRC1）。

NDB：四个比特，用于确定数据包中有多少个数据字节。
1个字节，如我们的例子（一个数据字节：DB1）是由0 0 0 1设置的。

ACK / NAK

如果你在头定义字节2（HDB2）中把ACK设置为00，那么发送节点将不期待任何ACK或NAK数据包的返回。

如果你确实从接收节点发送了ACK / NAK，在第23页的例子中，数据字节的长度与发送者的原始请求中的长度相同（1个数据字节），并填充了0es。

ACK/NAK背后的想法是，发送节点可以在超时后，采取适当的行动。

如果发送了NAK，数据字节可用于有关问题的进一步信息，这超出了SNAP的规范。

你应该考虑的事情

- 节点将如何确定它们的地址？

对于主站来说，这很容易：它将收到一个确定的地址。从机应该以一种可预测的方式获得地址，这样就可以重复。最理想的是与一些硬件特性绑定。

- 数据包结构

你会一直使用相同数量的数据字节吗？这将使时间更加确定，而且更容易实现，等等。

- 错误检测

应该选择哪种错误检测算法？

请注意，SYNC字节不包括在checksoum计算中。

CRC能够识别错误，理想情况下甚至能够纠正错误（对于较低的错误量）。

协议规范的第14页给出了一个预先计算的EDM校验值的概述，以测试你自己对字符串 "SNAP "和 "snap "的校验实现。

- 数据包总长度

HTH建议在电力线、射频或红外等媒介上保持小的数据包（<40字节）以提高性能。

- 协议专用标志（PFB）

这些可以在你的协议的专门实现中使用，允许你在这里面转移一些应用逻辑，并将数据作为实际数据使用。(例如，PFB位可以设置你希望节点执行的命令，而数据可以是各个命令所需的有效载荷）。或者你可以将命令+数据完全打包到数据中，只用SNAP进行传输，寻址并确保打包后的数据没有错误。

Python的实现

有一个SNAP的Python实现可用。注意这是针对Python 2的。

http://www.hth.com/snap/

下面是这个模块的文档。

http://diyhpl.us/reprap/trunk/users/stef/pyRepRap/docs/reprap.snap.html

http://diyhpl.us/reprap/trunk/users/stef/pyRepRap/reprap/snap.py

下面是一个使用文件的例子。

http://diyhpl.us/reprap/trunk/users/stef/pyRepRap/examples/demo.py

可能在这里下载代码更方便。

https://github.com/CarlosGS/Cyclone-PCB-Factory/tree/master/Software/PythonScripts/Replath/pyRepRap

这个Python实现为某个应用实现了SNAP的一个子集，但它是你自己实现的一个好的起点。

调试工具和库

http://www.hth.com/snap/snaplab.html

http://www.hth.com/snap/snaptest.html

这些是用DELPHI编写的通用测试程序，使用COM端口进行通信。Snaplab可以窥探SNAP的网络流量，并生成带有随机数据的SNAP数据包。

有一个用于SNAP协议的C库。

http://www.hth.com/snap/libdl.html

它并没有实现SNAP的完整功能集。

下面是一个C++的实现。

https://github.com/alx/reprap-arduino-firmware/blob/master/library/SNAP/SNAP.cpp