AMF電磁流量計通信協議

本電磁流量計通信協議針對AMF智能電磁流量計工業應用設計，通信協議版本：AMF CP V1.1。通信協議主要用于電磁流量計實時數據采集、流量測量及流量累計控制。

一、主機系統通訊部件要求
國際標準RS-485通訊接口部件，不小于10Bytes的通信緩沖區（FIFO），支持600、1200、2400、4800、9600、14400通訊波特率，支持半雙工通訊模式。通訊程序應允許FIFO，從機要求主機FIFO不小于10Bytes。

二、協議結構
AMF CP V1.1協議遵從基本開放系統互連（OSI）參考模型，基本開放系統互連參照模型提供通訊系統基本結構和要素，但昌暉AMF CP V1.1協議使用簡化的OSI參照模型，僅采用1、2和7層?；鹃_放系統互連參考模型

三、AMF電磁流量計通信協議物理結構
AMF電磁流量計的網絡通訊接口在物理結構上采用電氣隔離方式，隔離電壓1500伏。通訊數據傳輸接口為半雙工方式，標準通訊速率大于250khz，通訊方向轉換時間3.5uS。通訊接口電氣標準遵從RS-485國際標準。
昌暉AMF CP V1.1協議可用于星型式網絡結構和總線式網絡結構。標準通訊連接介質為屏蔽雙絞線。


四、AMF CP V1.1主機信息結構
AMF CP V1.1協議為主從掃描式通訊協議，每次通訊過程均由主機發起，然后從機進行響應，回傳規定的信息，完成一次通訊過程。
主機至從機信息結構

主機發送至從機的信息由兩字節組成，第一字節為從機地址，其編碼：0-127（最高二進制位另有定義），第一字節為數據分類命令（下表定義）。從機通訊緩沖區（FIFO）為兩字節，因此，主機發送至從機的兩字節可連續發送，不必留時間間隔。
從機工作在多機通訊方式，因此，主機應使用11位串行數據格式，并且不使用奇偶校驗，將奇偶校驗位作多機通訊尋址標志使用。主機發送第一個字節時，奇偶校驗位強制為1，發送第二個字節時，奇偶校驗位強制為0。（見附錄一）
數據分類命令

數據分類命令指示從機回送的數據類型，數據分類命令編碼：0---127，昌暉AMF CP V1.1 僅使用0—9號編碼，其他編碼暫時保留。

五、AMF CP V1.1從機信息結構
從機接受到主機命令信息后，按命令要求回傳測量數據。
從機響應信息數據結構

從機響應主機命令，回送10個字節數據，分為命令段、數據段、校驗和、結束標志四部分。
1、命令段
命令段由兩字節組成：從機地址和數據分類命令，該段是將主機發來的信息直接返回，用于主機校驗從機對主機傳送信息中地址和命令響應的正確性。 
2、數據段
由于流量計各測量數據長度、單位、符號等信息各不相同，因此，從機回傳的數據段按各命令具體定義。
（1）流量信息定義
數據段的D4、D3、D2、D1、D0五個字節組成十位流量測量數據，每字節表示兩位十進制數，每字節表示的十進制數值范圍：0-99。

主機恢復流量測量值十進制數據的算法：
a)流動方向
將D4D3D2D1D0 恢復成十六進制數據DATA_HEX；若DATA_HEX<80000000H則流動方向為正；若DATA_HEX>=80000000H則智能電磁流量計流體流動方向為負； 
b)原數據
將DATA_HEX中的最高位（符號位）消掉，得到無符號原數據；即原數據=DATA_HEX與7FFFFFFFH；流量測量數據最大值為99999
D5字節以段位方式定義流量單位、小數點位置：
5位定義

流量單位定義：0----L/S（升/秒）
              1----L/M（升/分）
              2----L/H（升/時）
              3----M3/S（立方米/秒）
              4----M3/M（立方米/分）
              5----M3/H（立方米/時）
小數點位置：  4 -------±．00000
              5 -------±0．0000
              6 -------±00．000
       7 -------±000．00
       8 -------±0000．0
       9 -------±00000；
             10 ------±00000×10
         .  
         .
         .
       13-------±00000×10000
（2）流速信息定義
數據段的D4、D3、D2、D1、D0五個字節組成十位流速測量數據，每字節表示兩位十進制數，每字節表示的十進制數值范圍：0-99。

主機恢復流速十進制數據的算法：
a)流動方向將D4D3D2D1D0恢復成十六進制數據DATA_HEX；若DATA_HEX<80000000H則流動方向為正；若DATA_HEX>=80000000H則流動方向為負。       
b)原數據
將DATA_HEX中的最高位（符號位）消掉，得到無符號原數據；即原數據=DATA_HEX與7FFFFFFFH；流量測速數據最大值為19.999。
D5無定義：
流速單位固定：ｍ/S（米/秒）。
數點位置固定：±00．000。

（3）流量百分比信息定義
數據段的D4、D3、D2、D1、D0五個字節組成十位流量百分比測量數據，每字節表示兩位十進制數，每字節表示的十進制數值范圍：0-99。

主機恢復流量百分比十進制數據的算法：
a)流動方向
將D4D3D2D1D0 恢復成十六進制數據DATA_HEX；若DATA_HEX<80000000H則流動方向為正；若DATA_HEX>=80000000H則流動方向為負。
b)原數據
將DATA_HEX中的最高位（符號位）消掉，得到無符號原數據；即原數據=DATA_HEX與7FFFFFFFH；流量測量百分比數據最大值為999.99。
D5無定義：
向定義： 0-----流體正向流動
         1-----流體反向流動
流量百分比單位固定：％
數點位置固定：±0000.0％

（4）流體電導比信息定義
數據段的D4、D3、D2、D1、D0五個字節組成十位電導比測量數據，每字節表示兩位十進制數。

主機恢復流體電導比十進制數據的算法：原數據=10000×D2+100×D1+D0；流體電導比測量數據最大值為999.9。
D5無定義。
流體電導比單位固定：％
小數點位置固定：000.0％

（5）正向流量累積信息定義
數據段的D4、D3、D2、D1、D0五個字節組成十位正向流量測量數據，每字節表示兩位十進制數。

主機恢復流量十進制數據的算法：原數據=100000000×D4+1000000×D3+10000×D2+100×D1+D0；流量累積數據最大值為4294967296（十六進制0FFFFFFFFH）。
D5字節以段位方式定義流量單位、小數點位置：
D5字節位定義

小數點位置及單位：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）反向流量累積信息定義
反向流量累積信息定義同正向流量累積信息定義。

（7）報警狀態信息定義
數據段的D1、D0兩個字節組成二進制報警狀態。

主機恢復報警狀態二進制數據的算法：原數據（二進制）=D0
報警狀態定義


（8）流量計管徑信息定義
數據段的D0字節指示流量計管徑


（9）禁止流量累積信息定義
從機接到該命令后，立即停止流量累積，并回送命令認可信息。停止流量累積延續時間為20秒，20秒后從機自動恢復流量累積計算。因此，若想連續禁止流量累積計算，必須以小于20秒的間隔，向從機發送該命令。該功能可用于斷續過程計量。
回送的命令認可信息由數據段的D4、D3、D2、D1、D0五個字節組成。

主機恢復命令認可信息碼的算法：命令認可信息碼=100000000×D4＋1000000×D3+10000×D2+100×D1+D0；正確的命令認可信息碼=2A3A4A5AH(十六進制)。

（10）啟動流量累積信息定義
從機接到該命令后，立即啟動流量累積計算，并回送命令認可信息。該功能可用于斷續過程計量。
命令認可信息由數據段的D4、D3、D2、D1、D0五個字節組成。

主機恢復命令認可信息碼的算法：命令認可信息碼=100000000×D4+1000000×D3+10000×D2+100×D1+D0；正確的命令認可信息碼=5A4A3A2AH(十六進制)。

3．校驗和
從機回傳的數據校驗和為前八個字節的異或和。
異或和（byte8） = byte0 ⊕ byte1 ⊕ byte2 …………byte6 ⊕ byte7；
4．信息塊結束標志
從機以結束標志表示本次回傳信息塊完畢。結束標志編碼為：0AAH（通訊結束命令，十六進制格式）。

六、昌暉AMF CP V1.1通訊過程時序
通訊過程時序指編制通訊軟件時應遵從的時間間隔、延時、等待時間等。
１、主機發送時序
主機發送的兩個信息字節間的時間間隔最小為0，最大時間間隔為20毫秒，大于20毫秒，從機認為發送超時。
2、從機回傳時序
從機最小回傳響應時間為0，最大為10毫秒+11位傳送時間；從機每個回傳字節時間間隔最大為10毫秒+11位傳送時間。（11位傳送時間根據選用波特率計算出）
3、從機允許的通訊頻度
從機允許的通訊頻度為20次/每秒，大于該值，可能影響從機其他功能。

七、AMF電磁流量計通信協議波特率
昌暉AMF CP V1.1支持的通訊波特率為：600、1200、2400、4800、9600、14400。

八、AMF CP V1.1通訊數據塊偵錯信息
1、從機地址和數據分類命令回傳，主機可用于校對從機是否正確響應。
2、從機回傳字節異或和校驗，主機可用于校對是否有數據位錯誤。
3、從機回傳字節中B7 = 0為數據字節，B7 = 1為命令字節。
4、從機回傳字節中的數據字節值不大于99。
5、從機回傳字節數長度固定，共十字節長度，主機可做長度檢驗。
6、從機回傳結束標志，主機可用于長度檢驗和數據字節定位。

九、AMF電磁流量計標準通訊網絡連接圖
        附錄一  通訊實驗程序
           （MSDOS TURBO C）

#incLude<stdio.h>
#incLude<io.h>

/*  MODE setting        */
#define BIT_5       0x00            /* Word 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(); }
   deLay(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);
   }
}