通用单片机通讯协议

组态王与单片机协议
1．通讯口设置：
通讯方式：RS-232,RS-485,RS-422均可。
波特率： 由单片机决定（2400，4800，9600and19200bps）。
字节数据格式：由单片机决定。
起始位 数据位 校验位 停止位

注意：在组态王中设置的通讯参数如波特率，数据位，停止位，奇偶校验必须与单片机编程中的通讯参数一致

2．在组态王中定义设备地址的格式
格式：＃＃．＃　
前面的两个字符是设备地址，范围为0－255，此地址为单片机的地址，由单片机中的程序决定 ；
后面的一个字符是用户设定是否打包，“0”为不打包、“1”为打包,用户一旦在定义设备时确定了打包，组态王将处理读下位机变量时数据打包的工作。
3．在组态王中定义的寄存器格式
寄存器名称 dd上限 dd下限 数据类型
Xdd 65535 0 FLOAT/BYTE/UINT
斜体字dd代表数据地址，此地址与单片机的数据地址相对应。

注意：在组态王中定义变量时，一个X寄存器根据所选数据类型（BYTE,UINT,FLOAT）的不同分别占用一个、两个，四个字节，定义不同的数据类型要注意寄存器后面的地址，同一数据区内不可交叉定义不同数据类型的变量。为提高通讯速度建议用户使用连续的数据区。
例如，
1、在单片机中定义从地址0开始的数据类型为BYTE型的变量:
则在组态王中定义相应的变量的寄存器为X0、X1、X2、X3、X4。。。。。。。。，数据类型为BYTE，每个变量占一个字节
2、在单片机中定义从地址100开始的数据类型为UINT型的变量:
则在组态王中定义相应的变量的寄存器为X100、X102、X104、X106、X108。。。。。。。。，数据类型UINT，每个变量占两个字节
3、在单片机中定义从地址200开始的数据类型为FLOAT型的变量:
则在组态王中定义相应的变量的寄存器为X200、X204、X208、X212。。。。。。。， 数据类型FLOAT，每个变量占四个字节

3．组态王与单片机通讯的命令格式：
读写格式（除字头、字尾外所有字节均为ASCII码）
字头 设备地址 标志 数据地址 数据字节数 数据… 异或 CR
说明；
字头：1字节1个ASCII码，40H
设备地址： 1字节2个ASCII码，0—255（即0---0x0ffH）
标志：1字节2个ASCII码，bit0~bit7，
bit0= 0:读，bit0= 1:写。
bit1= 0：不打包。
bit3bit2 = 00,数据类型为字节。
bit3bit2 = 01,数据类型为字。
bit3bit2 = 1x,数据类型为浮点数。
数据地址： 2字节4个ASCII码，0x0000~0xffff
数据字节数：1字节2个ASCII码，1—100，实际读写的数据的字节数。
数据…：为实际的数据转换为ASCII码，个数为字节数乘2。
异或：异或从设备地址到异或字节前，异或值转换成2个ASCII码
CR：0x0d。
通讯尝试恢复命令(COMERROR)，请求地址为0的一个BYTE数据
3．1．上位机发送读命令
字头 设备地址 标志 数据地址 数据字节数 异或 CR
下位机应答：若正常：
字头 设备地址 数据字节数 数据… 异或 CR
若不正常：
字头 设备地址 ** 异或 CR
例1：读15号仪表，数据地址为15的数据。其中数据为100，数据类型为字节，不打包。组态王所发数据为：
40 30 46 43 30 30 30 30 46 30 31 37 32 0d
字头 设备地址15 标志
读操作
字节型
不打包 数据地址15 数据字节数1 异或
若正确：
40 30 46 30 31 36 34 37 35 0d
字头 设备地址15 数据字节数1 数据100 异或
若不正确：
40 30 46 2a 2a 37 36 0d
字头 设备地址15 ** 异或


例2：读15号仪表，数据地址为15的数据。其中数据为100，数据类型为字节，打包。组态王所发数据为：
40 30 46 43 32 30 30 30 46 30 31 37 30 0d
字头 设备地址15 标志
读操作
字节型
打包 数据地址15 数据字节数1 异或
若正确：
40 30 46 30 31 36 34 37 35 0d
字头 设备地址15 数据字节数1 数据100 异或
若不正确：
40 30 46 2a 2a 37 36 0d
设备地址15 ** 异或



3.2．上位机发送写命令
字头 设备地址 标志 数据地址 数据字节数 数据… 异或 CR
下位机应答：若正常：
字头 设备地址 ## 异或 CR
若不正常：
字头 设备地址 ** 异或 CR
例1：写15号仪表，数据地址为15。写数据255，数据类型为字，不打包。组态王所发数据为：
40 30 46 43 35 30 30 30 46 30 32 30 30 46 46 37 34 0d
字头 设备地址15 标志
写操作
字型
不打包 数据地址15 数据字节数2 数据255
异或
若正确：
40 30 46 23 23 37 36 0d
字头 设备地址15 ## 异或
若不正确：
40 30 46 2a 2a 37 36 0d
字头 设备地址15 ** 异或

例2：写15号仪表，数据地址为15。写数据65535，数据类型为浮点型，打包。组态王所发数据为：
40 30 46 43 46 30 30 30 46 30 34 31 30 46 46 46 46 30 30
字头 设备地址15 标志
写操作
浮点型
打包 数据地址15 数据字节数4 数据65535
30 30 0d
异或
若正确：
40 30 46 23 23 37 36 0d
字头 设备地址15 ## 异或
若不正确：
40 30 46 2a 2a 37 36 0d
字头 设备地址15 ** 异或

5．浮点数格式：
4字节浮点数 = 第一字节高4位ASCII码+第一字节低4位ASCII码
+第二字节高4位ASCII码+第二字节低4位ASCII码
+第三字节高4位ASCII码+第三字节低4位ASCII码
+第四字节高4位ASCII码+第四字节低4位ASCII码

第1字节低4位 第2字节低4位 第3字节低4位 第4字节低4位
XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX


第1字节高4位 第2字节高4位 第3字节高4位 第4字节高4位
四字节浮点数格式：
（1）第一字节
（2）第二字节
（3）第三字节
（4）第四字节

注：数符=0——正，数符=1——负 阶符=0——正，阶符=1——负

D7 D6 D5 ～ D0
★ 浮点数可表示范围：-1×232～1×232
数符：1位 阶符：1位 阶码：6位
例：流量积算控制仪表瞬时流量测量值数据=100.210
转换成浮点数：100.210=270.7828125=0716+C816+6616+6616
=30ASCII+37ASCII+43ASCII+38ASCII+36ASCII+36ASCII+36ASCII+36ASCII
小数部份：0.7828125 0.7828125256=200.4 0.4256=102.40.4256=102.4






10进制：
第一字节
第二字节
第三字节
第四字节
十六进制： ASCII码：
第一字节
第二字节
第三字节
第四字节
传输格式如下：
第1字节低4位 第2字节低4位 第3字节低4位 第4字节低4位
30 37 43 38 36 36 36 36

第1字节高4位 第2字节高4位 第3字节高4位 第4字节高4位
3、注：
仪表内部数据为十六进制表示的十进制数。如：实时测量值为500，则用十六进制表示为1F4H。仪表通讯传输是将上述十六进制数据转化为标准ASCII码（即一字节的16进制数转化为2个ASCII码──高4位ASCII码+低4位ASCII码）。
如：上述数据1F4H（16进制 ），传输时，转化为ASCII码则为30H、31H、46H、34H。
6．此浮点数格式的转换：
ASCII码到浮点数：
/*
in:char* c
要转化的ASII码字符，应为4个字符。
Return :转换后的浮点数。
*/
float C4toD(char * c)
{
BYTE Hd[30], Jiema[30];
float DTc[30];
float Decimal = 0;
memset(Hd, 0, sizeof(Hd));
memset(Jiema, 0, sizeof(Jiema));
memset(DTc, 0, sizeof(DTc));
float returnflo = 0;
BOOL ShuFU = FALSE, JieFU = FALSE;
if((c[7] > 0x40) && (c[7] < 0x47))
Hd[7] = ((c[7] - 0x37) & 0x0f);
else if((c[7] > 0x60) && (c[7] < 0x67))
Hd[7] = ((c[7] - 0x57) & 0x0f);
else
Hd[7] = ((c[7] - 0x30) & 0x0f);
if((c[6] > 0x40) && (c[6] < 0x47))
Hd[6] = ((c[6] - 0x37) & 0x0f);
else if((c[6] > 0x60) && (c[6] < 0x67))
Hd[6] = ((c[6] - 0x57) & 0x0f);
else
Hd[6] = ((c[6] - 0x30) & 0x0f);
DTc[2] = (float)(((float)(Hd[6] * 16.0) + (float)(Hd[7])) / 256.0);
if((c[5] > 0x40) && (c[5] < 0x47))
Hd[5] = ((c[5] - 0x37) & 0x0f);
else if((c[5] > 0x60) && (c[5] < 0x67))
Hd[5] = ((c[5] - 0x57) & 0x0f);
else
Hd[5] = ((c[5] - 0x30) & 0x0f);
if((c[4] > 0x40) && (c[4] < 0x47))
Hd[4] = ((c[4] - 0x37) & 0x0f);
else if((c[4] > 0x60) && (c[4] < 0x67))
Hd[4] = ((c[4] - 0x57) & 0x0f);
else
Hd[4] = ((c[4] - 0x30) & 0x0f);
DTc[1] = (float)((((float)(Hd[4] * 16.0) + (float)Hd[5]) + DTc[2]) / 256.0);
if((c[3] > 0x40) && (c[3] < 0x47))
Hd[3] = ((c[3] - 0x37) & 0x0f);
else if((c[3] > 0x60) && (c[3] < 0x67))
Hd[3] = ((c[3] - 0x57) & 0x0f);
else
Hd[3] = ((c[3] - 0x30) & 0x0f);
if((c[2] > 0x40) && (c[2] < 0x47))
Hd[2] = ((c[2] - 0x37) & 0x0f);
else if((c[2] > 0x60) && (c[2] < 0x67))
Hd[2] = ((c[2] - 0x57) & 0x0f);
else
Hd[2] = ((c[2] - 0x30) & 0x0f);
Decimal = (float)(((float)(Hd[2] * 16) + (float)(Hd[3]) + DTc[1])/ 256.0);
if((c[1] > 0x40) && (c[1] < 0x47))
Jiema[1] = ((c[1] - 0x37) & 0x0f);
else if((c[1] > 0x60) && (c[1] < 0x67))
Jiema[1] = ((c[1] - 0x57) & 0x0f);
else
Jiema[1] = ((c[1] - 0x30) & 0x0f);
if((c[0] > 0x40) && (c[0] < 0x47))
Jiema[0] = ((c[0] - 0x37) & 0x0f);
else if((c[0] > 0x60) && (c[0] < 0x67))
Jiema[0] = ((c[0] - 0x57) & 0x0f);
else
Jiema[0] = ((c[0] - 0x30) & 0x0f);

ShuFU = ((Jiema[0] & 0x08) >> 3) > 0;
JieFU = ((Jiema[0] & 0x04) >> 2) > 0;
Jiema[2] = (Jiema[0] & 0x03) * 16 + Jiema[1];

if(JieFU)
returnflo = (float)pow(2, (-1) * Jiema[2]) * Decimal;
else
returnflo = (float)pow(2, Jiema[2]) * Decimal;
if(ShuFU)
returnflo = (-1) * returnflo;
return returnflo;
}
浮点数到ASCII码：
/*
in:char * c:
存储浮点数转换后的ASCII码字符。
Float d:
要转换的浮点数。
Return : 无。
*/
void D4toC(char * c,float d)
{
BYTE i = 0, Jiema = 0;
char inbyte1[30];
BOOL ShuFu = FALSE, JieFu = FALSE;
int inbyte2 = 0, inbyte3 = 0, inbyte4 = 0;
char afterbyte2[30], afterbyte3[30], afterbyte4[30];
float F_afterbyte2 = 0, F_afterbyte3 = 0, F_afterbyte4 = 0;
memset(inbyte1, 0x30, sizeof(inbyte1));
memset(afterbyte2, 0x30, sizeof(afterbyte2));
memset(afterbyte3, 0x30, sizeof(afterbyte3));
memset(afterbyte4, 0x30, sizeof(afterbyte4));

inbyte1[10] = 0x0;
afterbyte2[10] = 0x0;
afterbyte3[10] = 0x0;
afterbyte4[10] = 0x0;

if(d == 0)
{
for(int j = 0; j < 8; j++)
c[j] = 0x30;
return;
}
if(d < 0)
{
ShuFu = TRUE;
d = (-1) * d;
}

while(d > 1)
{
d =(float)(d / 2.0);
i ++;
}
while(d <= 0.5)
{
JieFu = TRUE;
d = (float)(d * 2.0);
i ++;
}
if(d == 1)
{
for(int j = 2; j < 8; j++)
c[j] = 0x46;
}
else
{
inbyte2 = (int)(d * 256);
F_afterbyte2 = (d * 256) - (int)(d * 256);
inbyte3 = (int)(F_afterbyte2 * 256);
F_afterbyte3 = (F_afterbyte2 * 256) - (int)(F_afterbyte2 * 256);
inbyte4 = (int)(F_afterbyte3 * 256);
F_afterbyte4 = (F_afterbyte3 * 256) - (int)(F_afterbyte3 * 256);
itoa(inbyte2, afterbyte2, 16);
itoa(inbyte3, afterbyte3, 16);
itoa(inbyte4, afterbyte4, 16);
if(inbyte2 == 0)
{
c[2] = 0x30;
c[3] = 0x30;
}
else if(inbyte2 < 16)
{
c[2] = 0x30;
c[3] = afterbyte2[0];
}
else
{
c[2] = afterbyte2[0];
c[3] = afterbyte2[1];
}
if(inbyte3 == 0)
{
c[4] = 0x30;
c[5] = 0x30;
}
else if(inbyte3 < 16)
{
c[4] = 0x30;
c[5] = afterbyte3[0];
}
else
{
c[4] = afterbyte3[0];
c[5] = afterbyte3[1];
}
if(inbyte4 == 0)
{
c[6] = 0x30;
c[7] = 0x30;
}
else if(inbyte4 < 16)
{
c[6] = 0x30;
c[7] = afterbyte4[0];
}
else
{
c[6] = afterbyte4[0];
c[7] = afterbyte4[1];
}
}
if(JieFu)
{
if(i > 0x3f)
i = 0x3f;
}
else if(i > 0x32)
i = 32;
if(ShuFu)
i = i | 0x80;
if(JieFu)
i = i | 0x40;
itoa(i, inbyte1, 16);
if(inbyte1 == 0)
{
c[0] = 0x30;
c[1] = 0x30;
}
else if(i < 16)
{
c[0] = 0x30;
c[1] = inbyte1[0];
}
else
{
c[0] = inbyte1[0];
c[1] = inbyte1[1];
}

for(i = 0; i < 8; i ++)
{
if((c > 0x60) && (c < 0x67))
c = c - 0x20;
}
c[8] = 0x00;
}