高速公路ETC系统DSRC设备串行口通讯协议.docx
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高速公路ETC系统DSRC设备串行口通讯协议
高速公路ETC系统DSRC设备串行口通讯协议
1串行通讯方式
串行口采用半双工的异步串行通讯方式，协议格式为“115200，N，8，1”，即波特率115200bps，无奇偶校验，8位数据，1个停止位。
1.1串口通讯数据帧格式
RSU和PC通讯的数据帧格式如图1-1：
STX
RSCTL
DATA
BCC
ETX
图1-1
空应答如图1-2：
STX
RSCTL
BCC
ETX
图1-2
说明见表1-1：
表1-1RSU和PC通讯的数据帧格式说明
字段
描述
STX
帧开始标志，取值为FFFFH；
RSCTL
串口帧序列号，1个字节；
（1）RSU发送的串口帧序列号的低半字节为8，高半字节一般为0～7，
RSU上电时发送的串口帧序号高半字节为9；
（2）PC发送的串口帧序列号是将收到的串口帧序号高低半字节互换；
（3）RSU发送的串口帧序号为X8H，其中X为0，1，2，3，4，5，6，7，9；
（4）PC发送的串口帧序号为8XH，其中X为0，1，2，3，4，5，6，7，9；
DATA
发送的数据；
BCC
异或校验值，从RSCTL到DATA所有字节的异或值；
ETX
帧结束标志，取值为FFH。
1.2特殊字节转义处理
数据帧开始标志为FFFFH，帧结束标志为FFH。
其他字段不能出现FFH，如果数据确实为FFH，需对其进行转义处理。
发送数据时，如果在待发送字段中出现FFH字节时，将FFH分解为FEH和01H这两个字节来发送；如果在待发送字段出现FEH字节时，需将FEH分解为FEH和00H这两个字节来发送。
接收数据时，如果出现“FE01”这样连续两个字节时将之合为一个字节FFH；如果出现“FE00”这样连续两个字节时将之合为一个字节FEH。
RSU送上来的所有整型数据，未特定说明，其字节排序均为高位在前，低位在后。
1.3命令的应答要求
PC必须对RSU的命令作出应答，可以是携带应答也可以是空应答，RSU不一定对PC的每个命令都要应答。
应答时，PC将接收到的命令帧的RSCTL的高半字节和低半字节交换，作为应答帧的RSCTL。
图1-3串口通讯流程
2RSU/PC通信帧数据结构
2.1PC发往RSU的指令：
指令名称
代码
功能说明
初始化指令
C0H
对RSU关键参数如功率、车道模式等进行初始化/设置
继续交易指令
C1H
对PC收到RSU发来的信息的应答，表示收到信息并要求继续处理指定OBU
停止交易指令
C2H
对PC收到RSU发来的信息的应答，表示收到信息并要求当前不再继续处理指定OBU
消费并写站信息指令
C6H
对指定OBU的电子钱包扣费，并向指定的OBU写站信息
异常处理指令
C7H
电子钱包交易情形下的异常处理
开关天线指令
4CH
天线开关，00H表示关天线，01H表示开天线
2.1.1初始化指令－C0
位置
字节数
数据元
数据内容
0
1
RSCTL
串口帧序列号
1
1
CMDType
指令代码，此处取值C0H，H代表十六进制；
2
4
Seconds
1970/1/10:
0:
0距离当前的秒数，高位在前
6
7
Datetime
当前日期时间，yyyymmddhhmmss
13
1
LaneMode
车道模式3为入口车道、4为出口车道、8为合建站
14
1
WaitTime
最小重读时间
15
1
TxPower
功率级数
16
1
PLLChannelID
信道号
17
1
TransClass
0：
记账卡和储值卡都是传统交易
1：
记账卡和储值卡都是复合交易
2：
记账卡是传统交易，储值卡是复合交易
18
1
BCC
异或校验值
帧描述
1）C0指令为初始化指令，用于设置RSU的工作参数；
2）当RSU收到初始化指令后，应返回B0信息帧给PC。
2.1.2继续交易指令－C1
位置
字节数
数据元
数据内容
0
1
RSCTL
串口帧序列号
1
1
CMDType
指令代码，此处取值C1H
2
4
OBUID
OBU号
6
1
BCC
异或校验值
帧描述
1）C1指令为交易指令，表示RSU可以继续正常对OBU进行下一步处理。
2.1.3停止交易指令－C2
位置
字节数
数据元
数据内容
0
1
RSCTL
串口帧序列号
1
1
CMDType
指令代码，此处取值C2H
2
4
OBUID
OBU号
6
1
StopType
1：
重新搜索OBU，不判断OBU号。
2：
重新发送当前帧，只对B3、B4有效。
7
1
BCC
异或校验值
帧描述
C2指令为拒绝交易指令，表示不对该OBU进行交易处理，RSU根据StopType确定是否重新搜索OBU。
2.1.4消费指令－C6
位置
字节数
数据元
数据内容
0
1
RSCTL
串口帧序列号
1
1
CMDType
指令代码，此处取值C6H
2
4
OBUID
OBU号
6
4
ConsumeMoney
扣款额，高位在前
10
40
Station
过站信息（0019文件，后40字节）
50
7
DateTime
BCD码yyyymmddhhmmss该时间由车道程序将出口时间提供给RSU，RSU根据此时间计算TAC
57
1
BCC
异或校验值
帧描述
1）C6指令用于消费站、非消费站模式，由车道类型、扣款额是否为0来确定；
2）该指令只对RSU发送过来的正常B4帧信息的回应有效。
2.1.5异常处理指令－C7
位置
字节数
数据元
数据内容
0
1
RSCTL
串口帧序列号
1
1
CMDType
指令代码，此处取值C7H
2
4
OBUID
OBU号
6
7
DateTime
BCD码yyyymmddhhmmss该时间由车道程序将出口时间提供给RSU，RSU根据此时间计算TAC，该字段与之前C6中的DateTime须保持一致，以便获得有效的TAC
13
1
BCC
异或校验值
帧描述
1）C7指令为异常处理指令,适合于含有扣款操作的交易；
2）PC在再次读取到的IC卡信息中判断出IC卡余额已变，则发送C7指令给RSU；
3）该指令只对RSU发送过来的正常B4帧回应有效；
4）RSU收到C7后，应回复B5给PC。
2.1.6开关天线指令－4C
位置
字节数
数据元
数据内容
0
1
RSCTL
串口帧序列号
1
1
CMDType
指令代码，此处取值4CH
2
1
Antennastatus
天线开关，00H表示关天线，01H表示开天线
3
1
BCC
异或校验值
帧描述
1）天线开关指令。
2.2RSU发往PC的信息帧：
帧名称
代码
功能说明
RSU设备状态信息帧
B0
RSU的设备状态信息，含PSAM卡号等
OBU系统信息帧
B2
主要包括OBU系统信息文件内容
OBU车辆信息帧
B3
主要包括车辆信息文件内容
IC卡信息帧
B4
主要包括IC卡关键信息文件内容
成功交易结束帧
B5
RSU与OBU交易完成后的结果信息
2.2.1RSU设备状态信息帧-B0
位置
字节数
数据元
数据内容
0
1
RSCTL
串口帧序列号
1
1
FrameType
数据帧类型标识，此处取值B0H
2
1
RSUStatus
RSU主状态参数；0x00表示正常，否则表示异常；
3
1
PSAMNUM
PSAM卡个数
4
6
RSUTerminalId1
PSAM卡1终端机编号
10
6
RSUTerminalId2
PSAM卡2终端机编号
16
1
RSUAlgId
算法标识
17
1
RSUManuID
RSU厂商代码，16进制表示
18
3
RSUIndividualID
RSU编号，16进制表示
21
2
RSUVersion
RSU软件版本号，16进制表示
23
5
Reserved
保留字节。
28
1
BCC
异或校验值
帧描述
1）RSU在上电或收到PC初始化指令后发送该帧信息给PC；
2）如果RSCTL等于0x98，表示RSU刚刚上电，PC应发送初始化指令（C0指令）到RSU，作为对收到信息的应答，同时设置RSU的工作参数；
3）如果RSCTL不等于0x98，PC则应答继续交易指令（C1指令）。
2.2.2OBU系统信息帧-B2
位置
字节数
数据元
数据内容
0
1
RSCTL
串口帧序列号
1
1
FrameType
数据帧类型标识，此处取值B2H
2
4
OBUID
OBU号
6
1
ErrorCode
OBU执行状态，取值为00H，才有后续数据内容。
7
8
ContractProvider
发行商代码
15
1
ContractType
协约类型
16
1
ContractVersion
协约版本
17
8
ContractSerialNumber
应用序列号，8个字节，BCD编码
25
4
ContractSignedDate
协议签署日期，yyyymmdd
29
4
ContractExpiredDate
协议过期日期，yyyymmdd
33
1
Equitmentstatus
OBU硬件版本
34
2
OBUStatus
OBU状态
36
1
BCC
异或校验值
帧描述
1）RSU在搜索到OBU后发送正常的B2帧给车道计算机，表示通讯区域内存在此OBU，同时ErrorCode为零；
2）RSU在其通信区域内始终搜索不到OBU的情况下，也需要定时向车道计算机发送此帧，作为心跳信息使用，表示天线正常工作状态，同时ErrorCode非零，取值为0x80，OBUID全为0；
3）当B2帧作为心跳信息帧使用时，其发送的频率间隔应大于3秒，小于1分钟。
车道计算机对作为心跳信息使用的B2帧不进行应答。
其中，OBUStatus的定义如下：
字节
字节位置
0
7IC卡存在（0），无
（1）
6
保留
5
X
接触式界面（0），非接触界面
（1）
4
X
逻辑加密卡
（1），CPU卡（0）
3
0
IC卡正常（0），出错
（1）
2
0
OBU未锁（0），被锁
（1）
1
0
OBU未被拆动（0），被拆动
（1）
0
0
OBU电池正常（0），电池电量低
（1）
1
拆卸状态，ESAM系统信息第27字节
2.2.3OBU车辆信息帧-B3
位置
字节数
数据元
数据内容
0
1
RSCTL
串口帧序列号
1
1
FrameType
数据帧类型标识，此处取值B3H
2
4
OBUID
OBU号
6
1
ErrorCode
执行状态代码，此处取值0x00
7
12
VehicleLicencePlateNumber
OBU记载的车牌号
19
2
V
升级会员 