03/SECS-I 协议介绍

03、SECS-I 协议介绍

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1、SECS-I 基础介绍

注意，1、SECS-I 基础介绍 这一段内容主要是参考 SECS半导体设备通讯-1 SECS的基本概念 文章，但是内容加上了自己的理解以及看到的其他资料，所以与原文对比是有出入的。这段内容对 SECS-I 有一个初略的介绍，后面的内容来源自己查找的资料，对 SECS-I 有一个更加深入的介绍。因为本小节的内容主要参考 SECS半导体设备通讯-1 SECS的基本概念，特在此说明。

1.1 物理传输单位 bit

RS-232作为传输媒质时点到点的数据通信。实际的传输由8位Bit连续发送，有一个开始位和一个停止位。

双向和异步的，但是同一时间只能有一个方向的数据进行传输。方向由特殊字符和握手建立，然后发送数据本身。

1.2 逻辑传输单位 Block

数据被分块进行传输，每个数据块最大为 254 字节。一个消息是一个方向完整的通信单元，由1到32,767个块组成。每个块标头都包含用于标识该块作为特定消息的一部分的信息。

1.3 Block的组成

一个Block包括一个Length Byte、N Data Bytes 和 CheckSum。

LengthByte：表示随后有多少个字节的数据（即 N bytes），不包括最后 2个字节的校验和；
• CheckSum：计算N Data Bytes的校验和；
• N Data Bytes：Block中的数据，长度范围是 10 至 254 字节，它由十个字节的头和消息数据组成。

MessageData：表示Data Bytes中的数据部分，由编码后的 SECS-II 消息构成；
• 10 byte Header：描述Data Bytes中的数据内容。

10 byte Header 由 4个内容组成，其中：

Device ID：Header的第一和第二字节，其第一个比特为 R-bit，其作用是指出消息传输的方向。
• Message ID：Header的第三和第四字节，其第一个比特为 Wait-bit，用于指示消息的发送者是否需要回复。
• Block No.：Header的第五和第六字节，其第一个比特为 End-bit，用于指示这个是否是消息的最后一个块。
• System Bytes：Header的最后四个字节，第七和第八字节表示 source ID，用于表示消息的发送者，第九和第十字节表示 transaction ID，用于唯一标示每个发送的消息。

我们一起看看 Block 的组成：

我们一起看看 Header 的组成：

1.4 Block的传输

块的传输过程，先传输块的长度，再传输块，最后发送校验码。

2、SECS-I Block Transfer Protocol

块传输协议用于建立通信的方向，并为传递消息块提供环境。主消息或回复消息可能需要多个块传输（多块消息）。
2.1 Handshake Sequence(握手顺序)
Block Transfer Protocol 的握手顺序是怎么做的。
Block Transfer Protocol  中的握手顺序是主机和设备之间的字节交换。
字节交换，交换的是哪些字节的呢？
Handshake Codes(握手码)：

SECS-I Parameters：

T1: 在接受 BLOCK DATA时，接收到每个字符的时间间隔（从接收到第一个字符后开始计算）

Is the time between receiving each character (after receiving the first character) in the BLOCK DATA

T2： 发送 ENQ 和接收到 EOT 之间的时间间隔

RTY： 这里说说我的理解，这里就是当使用 ENQ 开始发送后，接收到了 NAK 或者其他的错误（比如超时等），就会重新发送 ENQ，重新发送的最大次数是 RTY。

Master/Slave： 用于解决争议。主机是 slave，设备是 master。争论是指主机和设备同时尝试进行通信。下面显示了如何解决争论

Is used to resolve contention. The host is slave and the equipment is the master. Contention is when both the host and the equipment attempt to communicate at the same time. The following shows how contention is resolved

2.2 Block Data

2.2.1、块数据简介

一个Length Byte(长度字节)，N Data Bytes(N个数据字节)和a two byte Checksum(一个两个字节校验和)。

Length Byte：是在块数据中发送的第一个字节。它是N个DAta Bytes（10 Byte Header + Data Structure）中的字节数。两个字节校验和不包括在这个计数中，值范围为10到254字节。这里要注意的是，Length Byte 占用一个字节。

Is the first byte sent in the Block Data. It is the number of bytes in the N Date Bytes (10 Byte Header + Data Structure). The two byte Checksum is not included in this count The value ranges from 10 to 254 bytes。

N Data Bytes： 是消息块的数据部分。它包含一个10字节的报头和消息数据。大小范围从10字节到254字节。N个数据字节的最小为10（只包含10字节的字节头），最大为254。

Message Data: 是消息的数据部分。它包含已编码的SECS-II的全部或部分（如果是多块消息）。这里需要注意的是，发送的是多块消息时，Message Data 只包含了已编码的 SECS-II 的部分。

Is the data portion of the message. It contains all or a portion (if a multiblock message) of the encoded SECS-II。

2.2.2、10 字节的Header

Device ID, Message ID, Block Number, and System Bytes(设备ID、消息ID、块号和系统字节)。其他重要指标也包括在内。

Device ID： 报头的第1个和第2个字节是设备ID。左字节是上设备ID，右字节是下设备ID。左字节中最左边的位是反向位（R位）。R-位决定了消息的方向。

Bytes 1 and 2 of the header are the device ID. The left byte is the upper device ID, and the right byte is the lower device ID. The left most bit of the left byte is the reverse bit (R-bit). The R-bit determines the direction of the message。

Message ID： 报头的第3个字节和第4个字节是消息ID。左字节是上消息ID，右字节是下消息ID。左字节中最左边的位是等待位（W位）。w位用于表示主消息的发送方是否期望得到回复。

The message ID indicates the SECS-II stream and function. The upper message ID is the stream, and the lower message ID is the function。

Block Number：

报头的第5个字节和第6个字节表示块号。左字节是 upper block number，右字节是  lower block number。左字节中最左边的位是结束位（E位）。E位表示这是否是消息的最后一个块。

当发送的消息需要多个块时，将使用多块消息。每个块都是数字并且是有序的（这里的数字应该指的是块的序号）。由于消息的接收者不知道一共发送了多少个块，所以使用 e位 指示当前块是不是最后一个块，不会最后一个块的话，后面还会有块发送过来。多块消息中的最大块数为32,767个。

Bytes 5 and 6 of the header is the block number. The left byte is the upper block number, and the right byte is the lower block number. The left most bit of the left byte is the end bit (E-bit). The E-bit indicates this is the last block of a message。

System Bytes： 报头的最后四个字节是 system bytes（系统字节）。左边的两个字节是 source ID(源ID)，右边的两个字节是 transaction ID(事务ID)。源ID标识消息的发送方，并用于消息路由。事务ID标识该消息，并且对于所发送的每个消息都是唯一的。在其关联应答处的主消息具有相同的（匹配的）系统字节。最后一句话如何理解呢？它的意思是，回复的消息的 System Bytes 和 发送的消息的 System Bytes 是相等的。

3、Example of S1F1 / S1F2

下面显示了在发送primary message和接收secondary reply message时传输的字节。这不是一个多块的消息。主机发送S1F1，设备发送S1F2应答。

4、Typical SECS Protocol Parameters

Typical SECS Protocol Parameters(典型的SECS协议参数)。

SECS-I / SECS-II 协议参数的摘要集，以及一些典型的值。

参考资料：

SECS半导体设备通讯-1 SECS的基本概念

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