KNX TP : détail du protocole 1 / 18

KNX_TP : le protocole

KNX TP : détail du protocole 2 / 18

Télégramme TP : structure générale

KNX TP : détail du protocole 3 / 18

Télégramme TP : timing

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7ST Pp SP Pause

Octet = 11 + 2 bits = 1,35 ms

  ttot = t1 + t3 + (n+2)*13*bit avec 8≤n≤23    

20ms ≤ ttot≤ 40ms 

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1 1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0

1 1 0 0 1 1 0 0

Busy : occupé

Nak : réception incorrecte

Ack : réception correcte

Ack

Nouvel envoi après temps d'attente

Répétition du message (max 3 envois)

Réception correcte (acquittement)

KNX TP : détail du protocole 4 / 18

Champ « contrôle »

1 0 R 1 P P 0 0

D7 D0

D1,D0 Préambule Évite qu'une impulsion sur le bus soit interprétée comme un bit de start

PP Priorité du message 00 : fonctions système, 10 : fonction alarme, 01 : mode normal, priorité haute, 11 : mode normal, priorité basse

R Répétition 0 = message répété  1 = message non répété

D7,D6,D4 Identification Message rejeté par la couche Link Layer si différents de 101

Rappels :✔ 0 dominant, 1 récessif✔ lsb first

KNX TP : détail du protocole 5 / 18

Champ « adresse expéditeur » 

D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Zone

0 = backbone1..15 : zone

Line

0 = main line1..15 : line

Device address

0 = coupler1..64 : lineabove 64 : line extension, 

   other line segment

Adresse physique

KNX TP : détail du protocole 6 / 18

Zone1 BC1

LC1 LC15

DVC1

DVC63

DVC1

DVC63

PS

PS PS

RP1 RP1 RP1

PS PS PS

DVC 193..255DVC129..191DVC 65..127

BC15

DVC1 DVC48

PS

1.0.0

1.1.63

0.0.48

15.0.0

0.0.1

Backbone

Main Line

DVC1.0.>0

1.15.01.1.0

1.1.1

1.1.1281.1.64

1.15.1

1.15.63

1.1.192

KNX TP : détail du protocole 7 / 18

Champ « adresse destinataire »

D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Main Group SubgroupMiddlegroup

1 1 = Group@

D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Zone Line Device address

0

Point to Point

Multicast

D7

0 = Physical @

D7

D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Main Group

1 1 = Group@

D7

Subgroup

0

0

!! : @ de groupe 14 et 15 : pas filtrées par les coupleurs

KNX TP : détail du protocole 8 / 18

Champ « couche réseau »

@ CR CR CR Lg Lg Lg Lg

N_PDU : Network Protocol Data Unit

D7 : type d'adresse destinataire

D6,5,4 : Compteur de Routage (nbr de coupleur à traverser)  (0..6)

D3,2,1,0 : longueur du champ de données (0..15 : 1 Octet ..16 Octets)

D7 D0

KNX TP : détail du protocole 9 / 18

Champ « données » T_PDU et A_PDU

TC TC Type of communication nnnn AA

00 Unnumbered Data Packet (UDP) 0000 APCI Application Protocol Control Information

01 Numbered Data Packet (NDP) Packet number APCI

10 Unnumbered Control  Data (UCD) 0000 00 : P2P opened, 01 P2P broken

11 Numbered Control  Data (NCD) Packet number 10 : receiver ack, 11 : receiver nak

T_PDU : Transport Protocol Data Unit

TC n n A ATC n n A AA A A AA A A AA A A AA A

A_PDU : Application Protocol Data Unit

KNX TP : détail du protocole 10 / 18

Champ « données » A_PDU

A P A AC AI A AA A AA A A AA A

Quelques exemples d'APCI :APCI Name Explanation AP CI AA AAAA

0000 GroupValueRead Request the group object(s) of the bus devices that respond to the group address as indicated as target address to transmit the contents of this (or these) objetc(s)

00  00  XX XXXX

0010 GroupValueWrite The content of a group object  is transmitted onto the bus together with the sending group address assigned

00  10  dd  dddd 

00  10  xx  xxxx d8 d8 .. 

0100 IndividualAddrRequest Reads the individual address of all those bus devices within a KNX installation that are currently in the programming mode

01  00  xx  xxxx

Application Protocol Control Information

KNX TP : détail du protocole 11 / 18

Champ « données » et  DataPointType

A P C I d d d d d dL L L L TC TC n n n n

Normalisation des DPT :✔ assurer la compatibilité entre les appareils de même type en provenance de fabricants différents✔ spécifications sur : le format des données, la structure des objets de groupe (capteurs, actionneurs)

DataPointType

Commutation1.001 1 = marche / libérer / vrai / alarme  0 = arrêt / bloquer / faux / pas d'alarme 

Commande d’entraînement1.008   1.007

Valeur mouvement : 1 = mvt desc. / déroulement  0 = mvt asc. / enroulementValeur mode pas à pas : 1 = stop / 1 pas vers l'aval   0 = stop / 1 pas vers l'amont

Variation lumineuse  5.001 d3 : 1 = augmenter  0 = réduire   d2d1d0 : n pas de variation : arrêt, 1, 2, 4 ,8, .., 64

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1

 Unnumbered Data Packet  GroupValueWrite        DataPointExemples d'émission de DataPoint

KNX TP : détail du protocole 12 / 18

Champ «contrôle»

Octet de parité longitudinale  [Champs contrôle .. données]

KNX TP : détail du protocole 13 / 18

Architecture des réseaux : le modèle OSI

OSI : Open System Inteconnexion    ISO : International Standardisation Organisation

1 PhysicalPhysique

Génération de signaux électriques, brochage des connecteurs, signaux de contrôle, codage des bits

2 DataLinkLiaison de données

Protocole de communication entre participants (Émetteur et Récepteur), synchronisation, sécurisation des données, gestion des erreurs

3 NetworkRéseau

Acheminement des paquets à travers le réseau (routage), gestion des paquets, protocole de transport

4 TransportTransport

Communication entre processus (entre les programmes des participants Émetteur et Récepteur)

5 SessionSession

Permet l'ouverture et la fermeture de session, la gestion des buffers d'interface avec les processus

6 PresentationPrésentation

Codage des données applicatives : conversion entre données manipulées au niveau applicatif et chaînes d'octets effectivement transmises.

7 ApplicationApplication

Point d'accès aux services réseaux, elle n'a pas de service propre spécifique et entrant dans la portée de la norme.

KNX TP : détail du protocole 14 / 18

KNX TP et le modèle OSI

7 Fournir au programme d'application :

- les moyens d'envoyer et de recevoir des informations

- le téléchargement des paramètres et programmes d'application

Capteur → DataPoint → KNXKNX → DataPoint → Actionneur

Interprétation et exécution des commandes de configuration

4 Communication orientée diffusion : gestion de la table d'association objet de comm. ↔  adresse de groupe

Communication orientée connexion : gestion de l'acheminement des paquets (cf téléchargement)

Expédition / mise à jour des objets de communication

P2P protocole : connexion / déconnexion, ACK, NAK, Répétition, TimeOut

3 Routage à travers les lignes et zones. Un télégramme traverse les coupleurs si :    0 >compteur de routage < 7   (Cr = Cr - 1)    Compteur de routage = 7        (Réservé à ETS)

Cr décrémenté à chaque passage dans un coupleur / répéteur

2 Acheminement des trames entre 2 participants Parité, cohérence trame, acquittement

1 Conversion bit ↔ signal électrique, accès et sérialisation des données sur le médium

Insertion/extraction signal sur 29Vdc, CSMA / CA

KNX TP : détail du protocole 15 / 18

Structure d'un participant KNX

KNX TP : détail du protocole 16 / 18

SIEMENS  EIB-TP-UART-IC

KNX TP : détail du protocole 17 / 18

Structure of TP-UART-ICTransmit and receive function

High ohmic decoupling of energy from bus line

Generates further a stabilized 3.3V or 5V supply to use by a host controller

Up to 256 subscribers can be connected to one bus line

An UART interface is realized for communication with a host controller (FT1.2 protocol (*))

The coupling can be realized directly or via optical couplers.

(*) The FT1.2 transmission protocol is based on the international standard IEC 870-5-1 and IEC 870-5-2As the hardware interface for the transmission isthe UART used.

KNX TP : détail du protocole 18 / 18

Typical Application Circuits, Normal Mode

KNX +

KNX -