高速公路ETC系統(tǒng)DSRC設(shè)備串行口通訊協(xié)議書范本

1、高速公路ETC系統(tǒng)DSRC設(shè)備串行口通訊協(xié)議1 串行通訊方式串行口采用半雙工的異步串行通訊方式，協(xié)議格式為“115200，N，8，1”，即波特率115200bps，無(wú)奇偶校驗(yàn)，8位數(shù)據(jù)，1個(gè)停止位。1.1 串口通訊數(shù)據(jù)幀格式RSU和PC通訊的數(shù)據(jù)幀格式如圖1-1：STXRSCTLDATABCCETX圖 1-1空應(yīng)答如圖1-2：STXRSCTLBCCETX圖 1-2說(shuō)明見表1-1：表1-1 RSU和PC通訊的數(shù)據(jù)幀格式說(shuō)明字段描 述STX幀開始標(biāo)志，取值為FFFFH；RSCTL串口幀序列號(hào)，1個(gè)字節(jié)；(1) RSU發(fā)送的串口幀序列號(hào)的低半字節(jié)為8，高半字節(jié)一般為07，RSU上電時(shí)發(fā)送的串口幀序號(hào)

2、高半字節(jié)為9；(2) PC發(fā)送的串口幀序列號(hào)是將收到的串口幀序號(hào)高低半字節(jié)互換；(3) RSU發(fā)送的串口幀序號(hào)為X8H，其中X為0，1，2，3，4，5，6，7，9；(4) PC發(fā)送的串口幀序號(hào)為8XH，其中X為0，1，2，3，4，5，6，7，9；DATA發(fā)送的數(shù)據(jù)；BCC異或校驗(yàn)值，從RSCTL到DATA所有字節(jié)的異或值；ETX幀結(jié)束標(biāo)志，取值為FFH。1.2 特殊字節(jié)轉(zhuǎn)義處理數(shù)據(jù)幀開始標(biāo)志為FFFFH，幀結(jié)束標(biāo)志為FFH。其他字段不能出現(xiàn)FFH，如果數(shù)據(jù)確實(shí)為FFH，需對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)義處理。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，如果在待發(fā)送字段中出現(xiàn)FFH字節(jié)時(shí)，將FFH分解為FEH和01H這兩個(gè)字節(jié)來(lái)發(fā)送；如果在待發(fā)送

3、字段出現(xiàn)FEH字節(jié)時(shí)，需將FEH分解為FEH和00H這兩個(gè)字節(jié)來(lái)發(fā)送。接收數(shù)據(jù)時(shí)，如果出現(xiàn)“FE 01”這樣連續(xù)兩個(gè)字節(jié)時(shí)將之合為一個(gè)字節(jié)FFH；如果出現(xiàn)“FE 00”這樣連續(xù)兩個(gè)字節(jié)時(shí)將之合為一個(gè)字節(jié)FEH。RSU送上來(lái)的所有整型數(shù)據(jù)，未特定說(shuō)明，其字節(jié)排序均為高位在前，低位在后。1.3 命令的應(yīng)答要求PC必須對(duì)RSU的命令作出應(yīng)答，可以是攜帶應(yīng)答也可以是空應(yīng)答，RSU不一定對(duì)PC的每個(gè)命令都要應(yīng)答。應(yīng)答時(shí)，PC將接收到的命令幀的RSCTL的高半字節(jié)和低半字節(jié)交換，作為應(yīng)答幀的RSCTL。圖1-3 串口通訊流程2 RSU/PC通信幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.1 PC發(fā)往RSU的指令：指令名稱代碼功能說(shuō)明初

4、始化指令C0H對(duì)RSU關(guān)鍵參數(shù)如功率、車道模式等進(jìn)行初始化/設(shè)置繼續(xù)交易指令C1H對(duì)PC收到RSU發(fā)來(lái)的信息的應(yīng)答，表示收到信息并要求繼續(xù)處理指定OBU停止交易指令C2H對(duì)PC收到RSU發(fā)來(lái)的信息的應(yīng)答，表示收到信息并要求當(dāng)前不再繼續(xù)處理指定OBU消費(fèi)并寫站信息指令C6H對(duì)指定OBU的電子錢包扣費(fèi)，并向指定的OBU寫站信息異常處理指令C7H電子錢包交易情形下的異常處理開關(guān)天線指令4CH天線開關(guān)，00H表示關(guān)天線，01H表示開天線2.1.1初始化指令C0位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11CMDType指令代碼，此處取值C0H，H代表十六進(jìn)制；24Seconds1970/1/1

5、0:0:0距離當(dāng)前的秒數(shù)，高位在前67Datetime當(dāng)前日期時(shí)間，yyyymmddhhmmss131LaneMode車道模式3為入口車道、4為出口車道、8為合建站141WaitTime最小重讀時(shí)間151TxPower功率級(jí)數(shù)161PLLChannelID信道號(hào)171TransClass0：記賬卡和儲(chǔ)值卡都是傳統(tǒng)交易1：記賬卡和儲(chǔ)值卡都是復(fù)合交易2：記賬卡是傳統(tǒng)交易，儲(chǔ)值卡是復(fù)合交易181BCC異或校驗(yàn)值幀描述1）C0指令為初始化指令，用于設(shè)置RSU的工作參數(shù)；2）當(dāng)RSU收到初始化指令后，應(yīng)返回B0信息幀給PC。2.1.2 繼續(xù)交易指令C1位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11

6、CMDType指令代碼，此處取值C1H24OBUIDOBU號(hào)61BCC異或校驗(yàn)值幀描述1）C1指令為交易指令，表示RSU可以繼續(xù)正常對(duì)OBU進(jìn)行下一步處理。2.1.3 停止交易指令C2位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11CMDType指令代碼，此處取值C2H24OBUIDOBU號(hào)61StopType1：重新搜索OBU，不判斷OBU號(hào)。2：重新發(fā)送當(dāng)前幀，只對(duì)B3、B4有效。71BCC異或校驗(yàn)值幀描述C2指令為拒絕交易指令，表示不對(duì)該OBU進(jìn)行交易處理， RSU根據(jù)StopType確定是否重新搜索OBU。2.1.4 消費(fèi)指令C6位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11

7、CMDType指令代碼，此處取值C6H24OBUIDOBU號(hào)64ConsumeMoney扣款額，高位在前1040Station過(guò)站信息（0019文件，后40字節(jié)）507DateTimeBCD碼 yyyymmddhhmmss 該時(shí)間由車道程序?qū)⒊隹跁r(shí)間提供給RSU，RSU根據(jù)此時(shí)間計(jì)算TAC571BCC異或校驗(yàn)值幀描述1）C6指令用于消費(fèi)站、非消費(fèi)站模式，由車道類型、扣款額是否為0來(lái)確定；2）該指令只對(duì)RSU發(fā)送過(guò)來(lái)的正常B4幀信息的回應(yīng)有效。2.1.5 異常處理指令C7位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11CMDType指令代碼，此處取值C7H24OBUIDOBU號(hào)67DateT

8、imeBCD碼 yyyymmddhhmmss 該時(shí)間由車道程序?qū)⒊隹跁r(shí)間提供給RSU，RSU根據(jù)此時(shí)間計(jì)算TAC，該字段與之前C6中的DateTime須保持一致，以便獲得有效的TAC131BCC異或校驗(yàn)值幀描述1) C7指令為異常處理指令,適合于含有扣款操作的交易；2) PC在再次讀取到的IC卡信息中判斷出IC卡余額已變，則發(fā)送C7指令給RSU； 3) 該指令只對(duì)RSU發(fā)送過(guò)來(lái)的正常B4幀回應(yīng)有效；4)RSU收到C7后，應(yīng)回復(fù)B5給PC。2.1.6 開關(guān)天線指令4C位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11CMDType指令代碼，此處取值4CH21Antennastatus天線開關(guān)，

9、00H表示關(guān)天線，01H表示開天線31BCC異或校驗(yàn)值幀描述1）天線開關(guān)指令。2.2 RSU發(fā)往PC的信息幀：幀名稱代碼功能說(shuō)明RSU設(shè)備狀態(tài)信息幀B0RSU的設(shè)備狀態(tài)信息，含PSAM卡號(hào)等OBU系統(tǒng)信息幀B2主要包括OBU系統(tǒng)信息文件容OBU車輛信息幀B3主要包括車輛信息文件容IC卡信息幀B4主要包括IC卡關(guān)鍵信息文件容成功交易結(jié)束幀B5RSU與OBU交易完成后的結(jié)果信息2.2.1 RSU設(shè)備狀態(tài)信息幀-B0位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11FrameType數(shù)據(jù)幀類型標(biāo)識(shí)，此處取值B0H21RSUStatusRSU主狀態(tài)參數(shù)；0x00表示正常，否則表示異常；31PSAMN

10、UMPSAM卡個(gè)數(shù)46RSUTerminalId1PSAM卡1終端機(jī)編號(hào)106RSUTerminalId2PSAM卡2終端機(jī)編號(hào)161RSUAlgId算法標(biāo)識(shí)171RSUManuIDRSU廠商代碼，16進(jìn)制表示183RSUIndividualIDRSU編號(hào)，16進(jìn)制表示212RSUVersionRSU軟件版本號(hào)，16進(jìn)制表示235Reserved保留字節(jié)。281BCC異或校驗(yàn)值幀描述1） RSU在上電或收到PC初始化指令后發(fā)送該幀信息給PC；2） 如果RSCTL等于0x98，表示RSU剛剛上電，PC應(yīng)發(fā)送初始化指令(C0指令)到RSU，作為對(duì)收到信息的應(yīng)答，同時(shí)設(shè)置RSU的工作參數(shù)；3） 如果

11、RSCTL不等于0x98，PC則應(yīng)答繼續(xù)交易指令(C1指令)。2.2.2 OBU系統(tǒng)信息幀-B2位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11FrameType數(shù)據(jù)幀類型標(biāo)識(shí)，此處取值B2H24OBUIDOBU號(hào)61ErrorCodeOBU執(zhí)行狀態(tài)，取值為00H，才有后續(xù)數(shù)據(jù)容。78ContractProvider發(fā)行商代碼151ContractType 協(xié)約類型161ContractVersion 協(xié)約版本178ContractSerialNumber應(yīng)用序列號(hào)，8個(gè)字節(jié)，BCD編碼254ContractSignedDate協(xié)議簽署日期，yyyymmdd294ContractExpir

12、edDate協(xié)議過(guò)期日期，yyyymmdd331EquitmentstatusOBU硬件版本342OBUStatusOBU狀態(tài)361BCC異或校驗(yàn)值幀描述1） RSU在搜索到OBU后發(fā)送正常的B2幀給車道計(jì)算機(jī)，表示通訊區(qū)域存在此OBU，同時(shí)ErrorCode為零；2） RSU在其通信區(qū)域始終搜索不到OBU的情況下，也需要定時(shí)向車道計(jì)算機(jī)發(fā)送此幀，作為心跳信息使用，表示天線正常工作狀態(tài)，同時(shí)ErrorCode非零，取值為0x80，OBUID全為0；3） 當(dāng)B2幀作為心跳信息幀使用時(shí)，其發(fā)送的頻率間隔應(yīng)大于3秒，小于1分鐘。車道計(jì)算機(jī)對(duì)作為心跳信息使用的B2幀不進(jìn)行應(yīng)答。其中，OBUStatus

13、的定義如下：字節(jié)字節(jié)位置07 IC卡存在（0），無(wú)（1）6保留5X接觸式界面（0），非接觸界面（1）4X邏輯加密卡（1），CPU卡（0）30IC卡正常（0），出錯(cuò)（1）20OBU未鎖（0），被鎖（1）10OBU未被拆動(dòng)（0），被拆動(dòng)（1）00OBU電池正常（0），電池電量低（1）1拆卸狀態(tài)，ESAM系統(tǒng)信息第27字節(jié)2.2.3 OBU車輛信息幀-B3位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11FrameType數(shù)據(jù)幀類型標(biāo)識(shí)，此處取值B3H24OBUIDOBU號(hào)61ErrorCode執(zhí)行狀態(tài)代碼，此處取值0x00712VehicleLicencePlateNumberOBU記載的車牌號(hào)

14、192VehicleLicencePlateColor車牌顏色211VehicleClass車輛類型221VehicleUserType車輛用戶類型231BCC異或校驗(yàn)值幀描述1） 此幀信息主要包含車輛信息；2） PC應(yīng)答C1指令，RSU繼續(xù)對(duì)該OBU進(jìn)行操作；3） P C應(yīng)答C2指令，RSU將重新搜索OBU。2.2.4 IC卡信息幀-B4位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11FrameType數(shù)據(jù)幀類型標(biāo)識(shí)，此處取值B4H24OBUIDOBU號(hào)61ErrorCode執(zhí)行狀態(tài)代碼，此處取值0x0071CardType00h-國(guó)標(biāo)CPU卡；其它-保留84CardRestMoney卡

15、余額，高位在前，低位在后；1243卡片發(fā)行基本數(shù)據(jù)為0015文件5540收費(fèi)信息數(shù)據(jù)為0019文件（0019文件，后40字節(jié)）951BCC異或校驗(yàn)值幀描述1） 此幀信息主要包含IC卡基本信息；2） PC應(yīng)答C6指令，RSU對(duì)該OBU進(jìn)行扣款；3） P C應(yīng)答C2指令，RSU將重新搜索OBU。2.2.5 成功交易結(jié)束幀-B5位置字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)容01RSCTL串口幀序列號(hào)11FrameType數(shù)據(jù)幀類型標(biāo)識(shí)，此處取值B5H24OBUIDOBU號(hào)61ErrorCode執(zhí)行狀態(tài)代碼74WrFileTime寫文件時(shí)間，UNIX格式116PSAMNoPSAM卡終端號(hào)177TransTime交易時(shí)間241

16、TransType交易類型：CPU卡類型為9254TACTAC碼292ICCPayserialCPU卡交易序號(hào)，對(duì)于不涉及消費(fèi)的交易填充0314PSAMTransSerialPSAM卡交易序號(hào)354CardRestMoney交易后卡余額，高位在前，低位在后（需要嚴(yán)格從IC卡獲取），讀取卡余額失敗，返回0xFFFFFFFF（16進(jìn)制）391BCC異或校驗(yàn)值幀描述1） RSU發(fā)送此幀容，ErrorCode為0，表示交易成功；2） 交易成功后，PC應(yīng)答C1指令；3） RSU發(fā)送此幀容，ErrorCode非0，表示扣款流程未能完成；4） 扣款未完成時(shí)，PC應(yīng)答C1指令，如果搜索到同一OBU，則進(jìn)入異常

17、處理流程。3 流程控制3.1初始化流程控制當(dāng)PC收到RSCTL等于0x98的B0幀，表示RSU剛剛上電，PC應(yīng)發(fā)送初始化指令(C0指令)到RSU，作為對(duì)收到信息的應(yīng)答，同時(shí)設(shè)置RSU的工作參數(shù)；RSU設(shè)置完工作參數(shù)后，向PC發(fā)送RSCTL非0x98的B0幀，表示初始化完成；而后PC發(fā)送空應(yīng)答，RSU開始搜索OBU；當(dāng)車道軟件開啟后，主動(dòng)向RSU發(fā)送C0幀，而后收到B0幀（RSCTL非0x98）后，發(fā)送空應(yīng)答，RSU開始搜索OBU；3.2入口流程控制1）RSU搜索OBU，直到搜索到OBU為止；2）RSU發(fā)送OBU號(hào)信息(B2幀)給PC，PC回應(yīng)C1指令；3）RSU 讀OBU屬性，并發(fā)送OBU屬性(B3幀)給PC，PC回應(yīng)C1指令；4）RSU讀IC卡信息，并發(fā)送IC卡信息(B4幀)給PC，PC發(fā)送C6指令給RSU；5）RSU對(duì)OBU寫入口文件操作，并虛擬扣款，如果不成功，則轉(zhuǎn)入第 1 步驟；6）RSU發(fā)送成功交易結(jié)果信息(B5幀)給PC，此次交易結(jié)束。3.3出口流程控制1）RSU搜索OBU，直到搜索到OBU為止；2）RSU發(fā)送OBU號(hào)信息(B2幀)給PC，PC回應(yīng)C1指令；3）RSU 讀OBU屬性，并發(fā)送OBU屬性(B3幀)給PC，PC回應(yīng)C1指令；4）RSU讀IC卡信息，并發(fā)送IC卡信息(B4幀)給PC，PC發(fā)送C6指令給RSU；