瑾熙JXD电磁流量计网络通讯协议

（瑾熙JXD CP V1.1）

通讯协议针对瑾熙JXD电磁流量计工业应用设计，版本：瑾熙JXD CP V1.1，该版本主要用于实时数据采集、流量测量及流量累计控制。

一、主机系统通讯部件要求

国际标准RS-485通讯接口部件，不小于10 Bytes 的通信缓冲区（FIFO），支持600、1200、2400、4800、9600、14400通讯波特率，支持半双工通讯模式。通讯程序应允许FIFO，从机要求主机FIFO不小于10Bytes。

二、协议结构

瑾熙JXD CP V1.1协议遵从基本开放系统互连（OSI）参考模型，基本开放系统互连参照模型提供通讯系统基本结构和要素，但瑾熙JXD CP V1.1协议使用简化的OSI参照模型，仅采用1、2和7层。

基本开放系统互连参考模型

三、瑾熙JXDCP V1.1物理结构

瑾熙JXD电磁流量计的网络通讯接口在物理结构上采用电气隔离方式，隔离电压1500伏。通讯数据传输接口为半双工方式，标准通讯速率大于250khz，通讯方向转换时间3.5uS。通讯接口电气标准遵从RS-485国际标准。

瑾熙JXD CP V1.1协议可用于星型式网络结构和总线式网络结构。标准通讯连接介质为屏蔽双绞线。

四、瑾熙JXD CP V1.1主机信息结构

瑾熙JXD CP V1.1协议为主从扫描式通讯协议，每次通讯过程均由主机发起，然后从机进行响应，回传规定的信息，完成一次通讯过程。

主机至从机信息结构

主机发送至从机的信息由两字节组成，第一字节为从机地址，其编码：0---127（最高二进制位另有定义），第一字节为数据分类命令（下表定义）。从机通讯缓冲区（FIFO）为两字节，因此，主机发送至从机的两字节可连续发送，不必留时间间隔。

从机工作在多机通讯方式，因此，主机应使用11位串行数据格式，并且不使用奇偶校验，将奇偶校验位作多机通讯寻址标志使用。主机发送第一个字节时，奇偶校验位强制为1，发送第二个字节时，奇偶校验位强制为0。（见附录一）

数据分类命令

数据分类命令指示从机回送的数据类型，数据分类命令编码：0---127，瑾熙JXD CP V1.1 仅使用0—9号编码，其他编码暂时保留。

五、 瑾熙JXD CP V1.1从机信息结构

从机接受到主机命令信息后，按命令要求回传测量数据。

从机响应信息数据结构

从机响应主机命令，回送10个字节数据，分为命令段、数据段、校验和、结束标志四部分。

1、 命令段

命令段由两字节组成：从机地址和数据分类命令，该段是将主机发来的信息直接返回，用于主机校验从机对主机传送信息中地址和命令响应的正确性。

2、 数据段

由于流量计各测量数据长度、单位、符号等信息各不相同，因此，从机回传的数据段按各命令具体定义。

1）流量信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位流量测量数据，每字节表示两位十进制数，每字节表示的十进制数值范围：0----99。

主机恢复流量测量值十进制数据的算法：

a) 流动方向

将D4D3D2D1D0 恢复成十六进制数据 DATA_HEX；

若：DATA_HEX  <   80000000H  则 流动方向为正；

若：DATA_HEX  >=  80000000H  则 流动方向为负；

       b) 原数据

将DATA_HEX中的最高位（符号位）消掉，得到无符号原数据；

即：原数据 =  DATA_HEX  与  7FFFFFFFH;

流量测量数据最大值为：99999

D5字节以段位方式定义流量单位、小数点位置：

D5位定义

流量单位定义： 0----L/S（升/秒）；

1----L/M（升/分）；

2----L/H（升/时）；

3----M3/S（立方米/秒）；

4----M3/M（立方米/分）；

5----M3/H（立方米/时）。

小数点位置： 4 -------±．00000；

5 -------±0．0000；

6 -------±00．000；

7 -------±000．00；

8 -------±0000．0；

9 -------±00000；

10 -------±00000 * 10；

.

.

.

13-------±00000 * 10000；

2）流速信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位流速测量数据，每字节表示两位十进制数，每字节表示的十进制数值范围：0----99。

主机恢复流速十进制数据的算法：

a) 流动方向

将D4D3D2D1D0 恢复成十六进制数据 DATA_HEX；

若：DATA_HEX  <   80000000H  则 流动方向为正；

若：DATA_HEX  >=  80000000H  则 流动方向为负；

       b) 原数据

将DATA_HEX中的最高位（符号位）消掉，得到无符号原数据；

即：原数据 =  DATA_HEX  与  7FFFFFFFH;

流量测速数据最大值为：19.999

D5无定义：

流速单位固定： M/S（米/秒）；

数点位置固定： ±00．000。

3）流量百分比信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位流量百分比测量数据，每字节表示两位十进制数，每字节表示的十进制数值范围：0----99。

主机恢复流量百分比十进制数据的算法：

a) 流动方向

将D4D3D2D1D0 恢复成十六进制数据 DATA_HEX；

若：DATA_HEX  <   80000000H  则 流动方向为正；

若：DATA_HEX  >=  80000000H  则 流动方向为负；

       b) 原数据

将DATA_HEX中的最高位（符号位）消掉，得到无符号原数据；

即：原数据 =  DATA_HEX  与  7FFFFFFFH;

流量测量百分比数据最大值为：999.99

D5无定义：

流体方向定义：0-----流体正向流动；

1-----流体反向流动。

流量百分比单位固定： ﹪

数点位置固定： ±0000.0﹪

4）流体电导比信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位电导比测量数据，每字节表示两位十进制数。

主机恢复流体电导比十进制数据的算法：

原数据 = 10000 * D2 + 100 * D1 + D0;

流体电导比测量数据最大值为：999.9

D5无定义。

流体电导比单位固定： ﹪；

小数点位置固定： 000.0﹪。

5）正向流量累积信息定义

数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成十位正向流量测量数据，每字节表示两位十进制数。

主机恢复流量十进制数据的算法：

原数据 = 100000000 * D4 + 1000000 * D3 + 10000 * D2 + 100 * D1 + D0;

流量累积数据最大值为：4294967296（十六进制0FFFFFFFFH）。

D5字节以段位方式定义流量单位、小数点位置：

D5字节位定义

小数点位置及单位： 0 ------- 1L；

1 ------- 0.1L；

2 ------- 0.01L；

3 ------- 0.001L

4 ------- 1m³；

5 ------- 0.1 m³

6 ------- 0.01 m³

7 ------- 0.001 m³

6）反向流量累积信息定义

反向流量累积信息定义同正向流量累积信息定义。

7）报警状态信息定义

数据段的D1、D0两个字节组成二进制报警状态。

主机恢复报警状态二进制数据的算法：

原数据（二进制） =  D0;

报警状态定义

8）流量计管径信息定义

数据段的D0字节指示流量计管径。

管径定义 (单位mm)

9）禁止流量累积信息定义

从机接到该命令后，立即停止流量累积，并回送命令认可信息。停止流量累积延续时间为20秒，20秒后从机自动恢复流量累积计算。因此，若想连续禁止流量累积计算，必须以小于20秒的间隔，向从机发送该命令。该功能可用于断续过程计量。

回送的命令认可信息由数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成。

主机恢复命令认可信息码的算法：

命令认可信息码=100000000*D4 + 1000000*D3 + 10000*D2 + 100*D1 + D0;

正确的命令认可信息码 =  2A3A4A5AH(十六进制)。

10）启动流量累积信息定义

从机接到该命令后，立即启动流量累积计算，并回送命令认可信息。该功能可用于断续过程计量。

命令认可信息由数据段的D4、D3、D2、D1、D0五个字节组成。

主机恢复命令认可信息码的算法：

命令认可信息码=100000000*D4 + 1000000*D3 + 10000*D2 + 100*D1 + D0;

正确的命令认可信息码 =  5A4A3A2AH(十六进制)。

3．校验和

从机回传的数据校验和为前八个字节的异或和。

异或和（byte8） = byte0 ⊕ byte1 ⊕ byte2 …………byte6 ⊕ byte7；

4．信息块结束标志

从机以结束标志表示本次回传信息块完毕。结束标志编码为：0AAH（通讯结束命令，十六进制格式）。

六、 瑾熙JXD CP V1.1通讯过程时序

通讯过程时序指编制通讯软件时应遵从的时间间隔、延时、等待时间等。

1． 主机发送时序

主机发送的两个信息字节间的时间间隔最小为0，最大时间间隔为20毫秒，大于20毫秒，从机认为发送超时。

2． 从机回传时序

从机最小回传响应时间为0，最大为10毫秒 + 11位传送时间。

从机每个回传字节时间间隔最大为10毫秒 + 11位传送时间。

（11位传送时间根据选用波特率计算出）

3． 从机允许的通讯频度

从机允许的通讯频度为20次/每秒，大于该值，可能影响从机其他功能。

七、 瑾熙JXD CP V1.1通讯波特率

瑾熙JXD CP V1.1支持的通讯波特率为：600、1200、2400、4800、9600、14400。

八、瑾熙JXD CP V1.1通讯数据块侦错信息

1． 从机地址和数据分类命令回传，主机可用于校对从机是否正确响应；

2． 从机回传字节异或和校验，主机可用于校对是否有数据位错误；

3． 从机回传字节中B7 = 0为数据字节，B7 = 1为命令字节；

4． 从机回传字节中的数据字节值不大于99；

5． 从机回传字节数长度固定，共十字节长度，主机可做长度检验；

6． 从机回传结束标志，主机可用于长度检验和数据字节定位。

九、标准通讯网络连接图

2010年10月12日

附录一 通讯实验程序

（MSDOS TURBO C） 

#incLude<stdio.h>

#incLude<io.h>

/* MODE setting */

#define BIT_5 0x00 /* Word 兰申Length define */

#define BIT_6 0x01

#define BIT_7 0x02

#define BIT_8 0x03

#define STOP_1 0x00 /* Stop bits define */

#define STOP_2 0x04

#define P_EVEN 0x18 /* Parity define */

#define P_ODD 0x08

#define P_SPC 0x38            /* Set tb = 0       */

#define P_MARK 0x28            /* Set tb = 1       */

#define P_NONE 0x00

#define I_RDA 0x01       /* EnabLe recieve-data-avaiLabLe interrupt */

#define I_TRE 0x02   /* EnabLe transmitter-hoLding-register-empty interrupt */

#define I_RLS 0x04       /* EnabLe recieve-Line-status interrupt */

#define I_MS   0x08       /* EnabLe modem-status interrupt */

#define I_NON       0x00       /* DisabLe interrupt */

#define B600 0xc0

#define B1200 0x60

#define B2400 0x30

#define B4800 0x18

#define B9600 0x0C

#define B14400 0x08

#define COM1_ADDR  0x3e8

unsigned char  COMM_Buf[100];

unsigned char   baud_rate;

unsigned int error_cnt;

void SioInit_1(void)

{

  outportb(COM1_ADDR + 2, 0xcf);   /* EnabLe FIFO and cLear FIFO  */

  outportb(COM1_ADDR + 3, 0x80);   /* Set DLAB = 1  */

  /* Set bps */

  outportb(COM1_ADDR,     baud_rate % 256);

  outportb(COM1_ADDR + 1, baud_rate / 256);

  outportb(COM1_ADDR + 3, BIT_8 | STOP_1 | P_MARK);   /* 11 bits mode & P = 1 */

  outportb(COM1_ADDR + 1, I_NON);    /* disabLe interrupt */

}

void SioInit_0(void)

{

  outportb(COM1_ADDR + 2, 0xcf);    /* EnabLe FIFO and cLear FIFO  */

  outportb(COM1_ADDR + 3, 0x80);     /* Set DLAB = 1  */

  /* Set bps */

  outportb(COM1_ADDR,     baud_rate % 256);

  outportb(COM1_ADDR + 1, baud_rate / 256);

  outportb(COM1_ADDR + 3, BIT_8 | STOP_1 | P_SPC);  /* 11 bits mode & P = 0 */

  outportb(COM1_ADDR + 1, I_NON);   /* disabLe interrupt */

}

int SioRecieve()

{ unsigned k;

  for (k=0;k<10000;k++)

    {if((inportb(COM1_ADDR + 5) & 1) == 1)

 { return inportb(COM1_ADDR); }

      deLay(1);

    }

  return 0;

}

void SioSend(unsigned char data)

{ outportb(COM1_ADDR,data);  /* Send data */

  whiLe((inportb(COM1_ADDR + 5) & 0x40) == 0){}

}

main()

{ int i; 

unsigned char ch_n;

  unsigned char ch;

  int cnnt;

  baud_rate = B14400;

  cnnt=0;

  error_cnt = 0;

  ch_n = 0;

  for(;;) {

   SioInit_1();

   cnnt++;

   cprintf("%03d ",cnnt);

   cprintf("Send Data  ");

   ch = 0x03;

   SioSend(ch);

   outportb(COM1_ADDR + 3, BIT_8 | STOP_1 | P_SPC);

   SioSend(ch_n);

   ch_n = (ch_n + 1) & 7;

   for (i=0;i<10;i++) { COMM_Buf[i] = SioRecieve(); }

   de兰申Lay(20);

   for (i=0;i<10;i++) { cprintf("%03d ",COMM_Buf[i]); }

   if ((COMM_Buf[9] != 0xaa) && (COMM_Buf[9] != 0)) { error_cnt++; }

   cprintf("%05d\n\r",error_cnt);

   deLay(20);

   }

}