# 1. MCU协议模块
负责对MCU协议进行封包/解包，负责协议的多态替换。协议数据统一使用网络字节序（大端字节序）。
**注：协议数据统一使用网络字节序（大端字节序）**
| 版本 | 时间 | 说明 |
| ---- | ---- | ---- |
| V1.0 | 2024-5-14 | 首次评审。 |
| V1.1 | 2024-5-16 | 补充数据同步协议。 |
## 1.1. 协议格式
| 协议头 | 流水号 | 命令字 | 长度 | 数据段 | 校验码 |
|----|----|----|----|----|----|
| 2字节
0xFAC1 | 4字节 | 2字节 | 2字节
协议包总长度 | - | 2字节 |
**流水号**
流水号用于强绑定问答型协议的发送数据和回复数据,回复者原数据回传即可。例如：
```
unsigned char ASK_IPC_MISSION[] = {0xFA, 0xC1, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x81, 0x01, 0x00, 0x0C, 0x71, 0x88};
unsigned char REPLY_IPC_MISSION[] = {0xFA, 0xC1, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01, 0x01, 0x01, 0x00, 0x0D, 0x01, 0xAA, 0x89};
```
流水号管理发送方和接收方互相独立，各自往外发的协议中流水号存在重复的可能，接收方直接复制回传即可。
流水号必须大于等于1，0用于代码初始化值，代码意义上表示无效的流水号。
**协议收发匹配逻辑**
协议发送时，附带自管理的流水号，对端回复时，根据流水号绑定发送的协议，为了避免对端回复时，流水号错误导致的业务逻辑错乱，本端除了匹配流水号，还需要根据协议匹配回复的命令字，保证回复内容的有效匹配。如果流水号和命令字无法同时匹配，该回复的数据包被丢弃。
**校验码算法**
校验码算法使用ModBus CRC16方法计算。
**参考代码(查表法)**
```
/* Table of CRC values for high–order byte */
unsigned char chCRCHi[] ={
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
};
/* Table of CRC values for low–order byte */
unsigned char chCRCLo[] ={
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,
0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,
0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,
0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,
0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,
0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,
0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,
0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,
0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,
0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,
0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,
0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,
0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,
0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,
0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,
0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,
0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40
};
/**
* @brief 计算校验和
*
* @param pData 数据指针
* @param length 数据长度
* @return unsigned short
*/
unsigned short calculate_check_sum(const unsigned char* pData, unsigned short length)
{
unsigned char CRCHi = 0xFF;
unsigned char CRCLo = 0xFF;
int uIndex;
while (length--)
{
uIndex = CRCHi ^ *pData++;
CRCHi = CRCLo ^ chCRCHi[uIndex];
CRCLo = chCRCLo[uIndex];
}
return (CRCHi << 8 | CRCLo);
}
```
## 1.2. 协议内容
**基本描述**
1. 大于等于0x8000的命令字由CPU发给MCU;
2. 小于0x8000的命令字由MCU发给CPU;
3. 大于0x0801而小于0xC101的命令由CPU主动发送给MCU，大于等于0xC101的命令由CPU回复发送给MCU；
4. 问答型协议只有按位最高位相反，其它位相等，例如：0x8101与0x0101是一问一答的协议；
| 命令字 | CPU | MCU | 数据段 | 协议解析 | 备注 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 0x8101 | ask | - | - | 获取启动模式 | - |
| 0x0101 | - | reply | Data[0]:启动模式
0x01:PIR启动
0x02:TEST启动
0x03:ON启动
0x04:连拍启动
0x05:PIR延时启动
0x06:定时（间隔一定时间）启动
0x07:关机
0x08:低电关机
0x09:异常启动 | 回复启动模式 | 异常启动数据：Data[1]
0x00:喂狗异常启动
0x01:超时异常启动 |
| 0x8102 | ask | - | - | 断电关机 | 断电关机不用回复 |
| 0x8103 | ask | - | - | 喂狗 | 喂狗不用回复 |
| 0x8104 | ask | - | Data[2]：两字节的数字，单位s | 设置喂狗周期 | 0s代表关闭喂狗 修改为两个字节，单位s |
| 0x0104 | - | reply | Data[0]:结果
0x01:成功
0x02:失败 | 设置喂狗周期回复 | - |
| 0x8105 | ask | - | - | 关闭狗 | 取消 |
| 0x0105 | - | reply | Data[0]:结果
0x01:成功
0x02:失败 | 关闭狗回复 | 取消 |
| 0x8106 | ask | - | Data[0]:Hour
0-23
Data[1]:Min
0-59
Data[2]:Sec
0-59 | 设置间隔启动时间 | 定时启动 |
| 0x0106 | - | reply | Data[0]:结果
0x01:成功
0x02:失败 | 设置间隔启动时间回复 | - |
| 0x8107 | ask | - | Data[0]:Year
0-255
Data[1]:Mon
1-12
Data[2]:Day
0-31
Data[3]:Hour
0-23
Data[4]:Min
0-59
Data[5]:Sec
0-59 | 设置日期和时间 | 年份需要+1970修正 |
| 0x0107 | - | reply | Data[0]:结果
0x01:成功
0x02:失败 | 设置日期和时间回复 | - |
| 0x8108 | ask | - | Data[0]:灵敏度
0-9 | 设置PIR灵敏度 | - |
| 0x0108 | - | reply | Data[0]:结果
0x01:成功
0x02:失败 | 设置PIR灵敏度回复 | - |
| 0x8109 | ask | - | Data[0]：连拍间隔，单位s | 设置连拍启动 | 设置连拍启动后会立即关机，一般连拍间隔较大时使用该功能，连拍间隔较小时Linux单次完成连拍。 |
| 0x0109 | - | reply | Data[0]:结果
0x01:成功
0x02:失败 | 设置连拍启动回复 | - |
| 0x810A | ask | - | Data[0]:控制模式
0-关闭红外灯
1-开启红外灯 | 红外灯控制 | 取消 |
| 0x010A | - | reply | Data[0]:结果
0x01:成功
0x02:失败 | 红外灯控制回复 | 取消 |
| 0x810B | ask | - | - | 获取光敏值 | 取消 |
| 0x010B | - | reply | Data[0]:结果
0-100 | 获取光敏值回复 | 取消 |
| ====== | === | ====== | ============================ | ==================== | ======= |
| 0xC101 | reply | - | Data[0]:结果
0x01:成功
0x02:失败 | 发送启动模式回复 | - |
| 0x4101 | - | ask | Data[0]:启动模式
0x01:PIR启动
0x02:TEST启动
0x03:ON启动
0x04:连拍启动
0x05:PIR延时启动
0x06:定时（间隔一定时间）启动
0x07:关机
0x08:低电关机
0x09:异常启动 | 发送启动模式 | 异常启动数据：Data[1]
0x00:喂狗异常启动
0x01:超时异常启动 |
| 0xC102 | reply | - | - | 回复心跳包 | 取消 |
| 0x4102 | - | ask | - | 发送心跳包 | 取消 |
| 0xC106 | reply | - | Data[0]:Hour
0-23
Data[1]:Min
0-59
Data[2]:Sec
0-59 | 回复获取间隔启动时间 | - |
| 0x4106 | - | ask | - | 获取间隔启动时间 | - |
| 0xC107 | reply | - | Data[0]:Year
0-255
Data[1]:Mon
1-12
Data[2]:Day
0-31
Data[3]:Hour
0-23
Data[4]:Min
0-59
Data[5]:Sec
0-59 | 回复获取日期和时间 | 年份需要+1970修正 |
| 0x4107 | - | ask | - | 获取日期和时间 | - |
| 0xC108 | reply | - | Data[0]:灵敏度
0-9 | 回复获取PIR灵敏度 | - |
| 0x4108 | - | ask | - | 获取PIR灵敏度 | - |
### 1.2.1. 名词解析
| 名词 | 解析 |
| ---- | ---- |
| 超时异常启动 | MCU给主控上电后（**非TEST启动**），不管主控是否正常喂狗，如果单次上电时长超过3min未关机，给主控断电重启一次。 |
| 间隔启动时间 | 例如：60min/次。 |