完整版高速公路ETC系统DSRC设备串行口通讯协议.docx

1、完整版高速公路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 :STXRSCTLDA TABCCETX图1-1空应答如图 1-2：STXRSCTLBCCETX图1-2说明见表1-1 :表1-1 RSU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

2、半字节为 8，高半字节一般为 07,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

3、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“ FE 01 ”这样连续两个字节时将之合为一个字节 FFH ;如果出现“ FE 00”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

4、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 。1: | 纤 a 矶* 化 .M USUi&|iFiM FlCUll i UL ll 咖Wi tor氏甩;tiiq农门和岳代去雎 检fijiim科凹勞啟笛 KRSLKU 上电ftV !IJ 1动世墜IAE号亦卄利泊“仃 賀?宾拘。唇lit回*.軸旳马治肿F1 M賈上団抿心尖歡Y h si z Hi I：: 1秒皆内无起冏框不去KJ代利HiMiS冋立居濟 UU(Jy si 肢址 nm rl.Cl +H 些 U、L対丄知门. V SLlte U D411 4L :-i| L也匕憎1争 * StJULBM. 代1盯骡

5、砒 It SIJ桩这滞冒 1 flWTJft H fy U ifih1图1-3串口通讯流程2 RSU/PC通信帧数据结构2.1 PC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，01

6、H表示开天线2.1.1初始化指令CO位置字节数数据元数据内容01RSCTL串口帧序列号11CMDType指令代码，此处取值 C0H，H代表十六进制；24Seconds1970/1/1 0:0:0距离当前的秒数，高位在前r67Datetime当前日期时间， yyyymmddhhmmss131Lan eMode车道模式3为入口车道、4为出口车道、8为合建站141WaitTime最小重读时间151TxPower功率级数161PLLCha nn elID信道号171Tran sClass0: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181BCC异或校

7、验值帧描述1) CO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01RSCTL串口帧序列号11CMDType指令代码，此处取值 C1H24OBUIDOBU号、61BCC异或校验值帧描述1) C1指令为父易指令，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01RSCTL串口帧序列号11CMDType指令代码，此处取值 C2H24OBUIDOBU号、61StopType1:重新搜索 OBU，不判断OBU号。2:重新发送当前帧，只对 B3

8、、B4有效。71BCC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01RSCTL串口帧序列号11CMDType指令代码，此处取值 C6H24OBUIDOBU号64Con sumeM oney扣款额，咼位在前1040Stati on过站信息（0019文件，后40字节）507DateTimeBCD 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TAC571BCC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

9、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01RSCTL串口帧序列号11CMDType指令代码，此处取值 C7H24OBUIDOBU号67DateTimeBCD 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TAC131BCC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RS

10、U ；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 幵关天线指令4C位置字节数数据元数据内容01RSCTL串口帧序列号11CMDType指令代码，此处取值 4CH21Antenn astatus天线开关，00H表示关天线，01H表示开天线31BCC异或校验值帧描述1 )天线开关指令。22 RSU发往PC的信息帧:帧名称代码功能说明RSU设备状态信息帧B0RSU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

11、功交易结束帧B5RSU与OBU交易完成后的结果信息2.2.1 RSU设备状态信息帧-BO位置字节数数据元数据内容01RSCTL串口帧序列号11FrameType数据帧类型标识，此处取值 B0H21RSUStatusRSU主状态参数；0x00表示正常，否则表示异常；31PSAMNUMPSAM卡个数46RSUTermi nalld1PSAM卡1终端机编号106RSUTermi nalld2PSAM卡2终端机编号161RSUAlgId算法标识171RSUMa nulDRSU厂商代码，16进制表示183RSUI ndividuallDRSU编号，16进制表示212RSUVersio nRSU软件版本号

12、，16进制表示235Reserved保留字节。281BCC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）。222OBU系统信息帧-B2位置字节数数据元数据内容01RSCTL串口帧序列号11FrameType数据帧类型标识，此处取值 B2H24OBUIDOBU号61ErrorCodeOBU执行状态，取值为 00H，才有后续数据内容。78Con tra

13、ctProvider发行商代码151Con tractType协约类型161Con tractVers ion协约版本178Con tractSerialNumber应用序列号，8个字节，BCD编码254Con tractSig nedDate协议签署日期，yyyymmdd294Con tractExpiredDate协议过期日期，yyyymmdd331Equitme ntstatusOBU硬件版本342OBUStatusOBU状态361BCC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

14、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07 IC卡存在（0），无（1）6保留5X接触式界面（0），非接触界面（1）4X逻辑加密卡（1），CPU卡（0）30IC卡正常（0），岀错（1）20OBU未锁（0），被锁（1）10OBU未被拆动（0），被拆动（1）00 OBU电池正常（0）

15、，电池电量低（1）1拆卸状态，ESAM系统信息第27字节223OBU车辆信息帧-B3位置字节数数据元数据内容01RSCTL串口帧序列号11FrameType数据帧类型标识，此处取值 B3H24OBUIDOBU号位置字节数数据元数据内容61ErrorCode执行状态代码，此处取值 0x00712VehicleLice ncePlateNumberOBU记载的车牌号192VehicleLice ncePlateColor车牌颜色211VehicleClass车辆类型221VehicleUserType车辆用户类型231BCC异或校验值帧描述1)此帧信息主要包含车辆信息；2)PC应答C1指令，RSU

16、继续对该OBU进行操作；3)P C应答C2指令，RSU将重新搜索OBU。224IC卡信息帧-B4位置字节数数据元数据内容01RSCTL串口帧序列号11FrameType数据帧类型标识，此处取值 B4H24OBUIDOBU号61ErrorCode执行状态代码，此处取值 0x0071CardType00h-国标CPU卡；其它-保留84CardRestMo ney卡余额，咼位在前，低位在后；1243卡片发行基本数据为0015文件5540收费信息数据为0019文件(0019文件，后40字节)951BCC异或校验值帧描述1)此帧信息主要包含IC卡基本信息；2)PC应答C6指令，RSU对该OBU进行扣款；

17、3)P C应答C2指令，RSU将重新搜索 OBU。225成功交易结束帧-B5位置字节数数据元数据内容01RSCTL串口帧序列号11FrameType数据帧类型标识，此处取值 B5H24OBUIDOBU号61ErrorCode执行状态代码74WrFileTime写文件时间，UNIX格式116PSAMNoPSAM卡终端号177Tran sTime交易时间241Tran sType交易类型：CPU卡类型为9254TACTAC码292ICCPayserialCPU卡交易序号，对于不涉及消费的交易填充 0314PSAMTra nsSerialPSAM卡交易序号354CardRestMo ney交易后卡余

18、额，高位在前，低位在后（需要严格从 IC卡获取），读取卡余额失败，返回 0xFFFFFFFF（ 16进制）391BCC异或校验值帧描述1） RSU发送此帧内容， ErrorCode为0,表示交易成功；2） 交易成功后，PC应答C1指令；3） RSU发送此帧内容，ErrorCode非0,表示扣款流程未能完成；4） 扣款未完成时，PC应答C1指令，如果搜索到同一 OBU，则进入异常处理流程。3流程控制3.1初始化流程控制当PC收到RSCTL等于0x98的B0帧，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；RSU设置完工作参数后，

19、向PC发送RSCTL非0x98的B0帧，表示初始化完成；而后 PC发送空应答，RSU开始搜索OBU ；当车道软件开启后，主动向 RSU 发送 C0 帧，而后收到 B0 帧（ RSCTL 非 0x98 ）后，发 送空应答， RSU 开始搜索 OBU ；3.2 入口流程控制1）RSU 搜索 OBU ，直到搜索到 OBU 为止；2）RSU 发送 OBU 号信息 （B2 帧）给 PC，PC 回应 C1 指令；3）RSU 读 OBU 属性，并发送 OBU 属性 （B3 帧）给 PC，PC 回应 C1 指令；4） RSU读IC卡信息，并发送 IC卡信息（B4帧）给PC, PC发送C6指令给RSU ;5）

20、RSU 对 OBU 写入口文件操作，并虚拟扣款，如果不成功，则转入第 1 步骤；6） RSU发送成功交易结果信息 （B5帧）给PC,此次交易结束。3.3出口流程控制1） RSU 搜索 OBU ,直到搜索到 OBU 为止；2） RSU 发送 OBU 号信息 （B2 帧）给 PC, PC 回应 C1 指令；3） RSU读OBU属性，并发送 OBU属性（B3帧）给PC，PC回应C1指令；4） RSU读IC卡信息，并发送 IC卡信息（B4帧）给PC，PC发送C6指令给RSU ；5） RSU 对 OBU 扣款并写出口文件,如果不成功,转入第 7 步骤；6） RSU发送成功交易结果信息 （B5帧）给PC，

21、此次交易结束。7） RSU重新搜索OBU，发送OBU号、OBU属性和IC卡信息给PC，PC根据IC卡信息 进行分析处理：PC 将再次读取到的 IC 卡信息和第一次读取到的 IC 卡信息相比，有两种情况：余额 相同、余额不同。以下根据两种不同的情况分别处理：如果余额相同。PC发送C6指令给RSU，转到第5步骤；如果余额不同，则表示对 IC 卡扣款成功，此时 PC 发送 C7 指令给 RSU， RSU 发送B5帧信息给PC，此次交易结束。4流程图开始结束ESU对CBU进行写 入口文件操作RSU搜索到OBIL 并发送B2帧PCPC回应Cl指令RSU发E5H帧给PC PC回应空指令RSU读疋卡信息， 并发送B4帧给FC,PC回应C3指令4.1入口站流程图R別读OBU属性.并发 送氏帧给P； PC回应C1指令V攵到OEU正确响应4.2出口站流程图