高速公路ETC系统DSRC设备串行口通讯协议

1、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：STXRSCTLDATABCCETX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 ；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，RSC

2、TLRSU 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

3、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 将接收到的命令帧的RSCTL 的高半字

4、节和低半字节交换，作为应答帧的RSCTL 。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

5、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67Datetime当前日期时间， yyyymmddhhmmss131LaneMode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161PLLChannelID信道号0：记账卡和储值卡都是传统交易171TransClass1：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

6、181BCC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

7、 号。2B3 、 B4 有效。：重新发送当前帧，只对71BCC异或校验值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 确定是帧描述否重新搜索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64ConsumeMoney扣款额，高位在前1040Station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

8、值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；帧描述RSU 发送过来的正常B4 帧信息的回应有效。2）该指令只对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67DateTime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

9、的IC 卡信息中判断出IC 卡余额已变，则发送C7 指令给 RSU；帧描述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01RSCTL串口帧序列号11CMDType指令代码，此处取值 4CH21Antennastatus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。2.2 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

10、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B5RSU 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46RSUTerminalId1PSAM 卡 1 终端机编号106RSUTerminalId2PSAM 卡 2 终端机编号161RSUAlgId算法标识171RSUManuIDR

11、SU 厂商代码， 16 进制表示183RSUIndividualIDRSU 编号， 16 进制表示212RSUVersionRSU 软件版本号， 16 进制表示235Reserved保留字节。281BCC异或校验值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 )到帧描述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01RSCTL串口帧序列号11F

12、rameType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。78ContractProvider发行商代码151ContractType协约类型161ContractVersion协约版本178ContractSerialNumber应用序列号，8 个字节， BCD 编码254ContractSignedDate协议签署日期， yyyymmdd294ContractExpiredDate协议过期日期， yyyymmdd331EquitmentstatusOBU 硬件版本342OBUStatusOBU 状态361B

13、CC异或校验值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帧描述此帧，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5X接触式界面（0），非接触界面（1）4 X

14、 逻辑加密卡（ 1）， CPU 卡（ 0）30 IC 卡正常（ 0），出错（ 1 ）20 OBU 未锁（ 0），被锁（1）10 OBU 未被拆动（ 0），被拆动（1）00 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0x00712VehicleLicencePlateNumberOBU 记载的车牌号192VehicleLice

15、ncePlateColor车牌颜色211VehicleClass车辆类型221VehicleUserType车辆用户类型231BCC异或校验值1） 此帧信息主要包含车辆信息；帧描述 2） PC 应答 C1 指令， RSU 继续对该OBU 进行操作；3） P C 应答 C2 指令， RSU 将重新搜索OBU 。2.2.4IC 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84CardRes

16、tMoney卡余额，高位在前，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1） 此帧信息主要包含IC 卡基本信息；帧描述2） PC 应答 C6 指令， RSU 对该 OBU 进行扣款；3） P C 应答 C2 指令， RSU 将重新搜索OBU 。2.2.5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116PSA

17、MNoPSAM 卡终端号177TransTime交易时间241TransType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0314PSAMTransSerialPSAM 卡交易序号交易后卡余额，高位在前，低位在后（需要严格从IC 卡354CardRestMoney获取），读取卡余额失败，返回0xFFFFFFFF （ 16 进制）391BCC异或校验值1） RSU 发送此帧内容，ErrorCode 为 0，表示交易成功；帧描述2） 交易成功后， PC 应答 C1 指令；3） RSU 发送此帧内容，ErrorCo

18、de 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 )到向 PCRSU ，作为对收到信息的应答，发送 RSCTL 非 0x98 的 B0同时设置RSU 的工作参数； RSU 设置完工作参数后，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O