流程001-中位机通信帧格式与Z轴取样参数
来源:文思海辉文件/流程001.xlsx,19.52KB,1个工作表
概述
流程001.xlsx 是微流控化学发光免疫分析仪中位机串口通信协议的补充文档,定义了两类应答帧的格式(命令应答帧 + 命令结果帧)以及 Z 轴取样参数,是「微流控化学发光中位机通信协议(20181022)」主协议的帧级细节补充。
一、通信帧结构(两类应答帧)
两类应答帧均为 11 字节定长格式,帧头 0xFA、帧尾 0xFB,双字节校验和。
1. 命令应答帧(帧类型 0x04)
| 字节位置 | 字段 | 值/说明 |
|---|---|---|
| 1 | 帧头 | 0xFA |
| 2 | 帧类型 | 0x04(命令应答帧) |
| 3 | 帧号 | 同命令帧(回传,用于匹配请求) |
| 4 | 模块号 | 同命令帧(回传) |
| 5 | 指令长度 | (应答帧中无此内容) |
| 6 | 指令类型 | 同命令帧(回传) |
| 7 | 指令 | 同命令帧(回传) |
| 8 | 参数1 | 应答结果码: |
0x00 = 正确 | ||
0x02 = 校验和错误 | ||
0x03 = 指令超长 | ||
0x04 = 指令太短 | ||
0x05 = 指令不完整(无帧尾) | ||
0x06 = 其它 | ||
| 9 | 校验和 CK | 高字节(与低字节共同组成 16 位校验和) |
| 10 | 校验和 CK | 低字节 |
| 11 | 帧尾 | 0xFB |
2. 命令结果帧(帧类型 0x05)
| 字节位置 | 字段 | 值/说明 |
|---|---|---|
| 1 | 帧头 | 0xFA |
| 2 | 帧类型 | 0x05(命令结果帧 / 执行完成上报) |
| 3 | 帧号 | 同命令帧(回传) |
| 4 | 模块号 | 同命令帧(回传) |
| 5 | 指令长度 | (结果帧中无此内容) |
| 6 | 指令类型 | 同命令帧(回传) |
| 7 | 指令 | 同命令帧(回传) |
| 8 | 参数1 | 执行结果: |
0x01 = 正确(指令执行成功) | ||
0x02 = 错误(指令执行失败) | ||
| 9 | 校验和 CK | 高字节 |
| 10 | 校验和 CK | 低字节 |
| 11 | 帧尾 | 0xFB |
帧机制说明
- 三帧类型体系:结合主协议,中位机通信共有命令帧(上位机→中位机)+ 命令应答帧(中位机→上位机,即时ACK)+ 命令结果帧(中位机→上位机,执行完成后上报)三种帧类型。
- 回传机制:应答帧和结果帧都会回传命令帧的帧号、模块号、指令类型、指令,确保上位机能准确匹配请求与响应。
- 两阶段确认:命令先应答(接收校验是否通过),再返回结果(执行是否成功),与流式细胞仪协议的三重重传机制思路一致但实现更简洁。
二、Z 轴取样参数(LLD 相关)
文件底部定义了 6 项 Z 轴取样参数,与样本针吸样动作的 LLD(Liquid Level Detection,液面检测)相关:
| 参数名 | 说明 |
|---|---|
| Z轴取样参数 LLD 起始高度 | 液面检测扫描的起始 Z 坐标 |
| Z轴取样参数 LLD 结束高度 | 液面检测扫描的结束 Z 坐标 |
| Z轴取样参数 吸样量 | 吸样体积(单位待主协议确认,通常为 μL) |
| Z轴取样参数 吸样起始流速 | 吸样动作开始时的流速 |
| Z轴取样参数 吸样最高流速 | 吸样过程中的最高流速 |
| Z轴取样参数 吸样结束流速 | 吸样动作结束时的流速 |
这组参数体现了分段流速吸样策略——起始慢、中间快、结束慢,类似加速度曲线,目的是:
- 减少样本飞溅和气泡产生
- 提高吸样精度
- 保护样本针和液面检测传感器
与其他文档的关联
- 主协议详见:微流控化学发光中位机通信协议-20181022
- 工作模式与流程详见:微流控系统工作模式指令及流程说明
- FPGA 侧协议详见:FPGA新协议V4.0-液相芯片数据采集卡-yp
- 通信协议变更历史详见:FPGA通信协议变更说明-液相芯片检测系统
- 串口通信架构对比:流式细胞仪通讯协议说明书-V1.0(流式细胞仪项目,协议设计思路相似)
关键信息提炼
- 帧头帧尾:
0xFA+0xFB,与主协议一致 - 双字节校验和:CK 高/低两字节,小端或大端待主协议确认
- 应答帧 6 种错误码:覆盖了校验和/长度/完整性等接收层错误
- 结果帧 2 种执行状态:正确(0x01)/ 错误(0x02)
- Z 轴取样 6 参数:LLD 高度范围 + 吸样量 + 三段式流速控制