新版全自动 QPCR 仪 CAN 通讯协议（2021-07-23）
来源：/工作相关/qpcr 参考/新版全自动QPCR_CAN通讯协议20210723.xlsx，共 9 个工作表（报文格式、地址分配、Z模块、XY模块、排枪模块、条杯托模块、扩增温控_T、测量模块_T、样本转移模块、样本xyz模块）。
通信基础
- 总线：CAN，波特率 250K，低位在前（小端）
- 架构：Master（上位机）与 Slave（各运动/温控模块），寄存器模型（类似 Modbus 风格但跑在 CAN 上）
- 报文种类（3 类功能码组合）：
- 读数据：Master 发功能码
1100+ 节点ID + 序号；Slave 回1101+ 序号 + 值 - 写数据：Master 发
1110+ 节点ID + 序号 + 值；Slave 回1111+ 错误码 - 数据警告（Slave 主动上报）：功能码
0001，仅限前 256 个寄存器，内部寄存器变化或定时触发（最小间隔 10ms）
- 读数据：Master 发功能码
主动上报参数（周期可配置）
参数值 0=不主动发送 / 1=变化时发送（>=10ms 间隔）/ 2=10ms 周期 / 20=100ms 周期 / 200=1000ms 周期。
节点地址分配
| 地址 | 模块 | 地址 | 模块 |
|---|---|---|---|
| 1 | Z模块 | 6 | 温控模块（扩增等） |
| 2 | XY模块 | 7 | 测量模块 |
| 3 | 排枪模块1 | 8 | 样本xyz |
| 4 | 排枪模块2 | 9 | 样本转移 |
| 5 | 条杯托模块 |
通用寄存器约定
每个模块共享同一套骨架寄存器：
1错误码（RO）、2动作码（RW，写动作码触发指令）、3控制码（RW，BIT0=触发动作，高位为各轴使能）、4状态码（RO，BIT0=动作完成）100数字输入口状态（RO）、101数字输出口状态（RW）- 控制模式：先写动作码，再写控制码 BIT0=1 触发；轮询状态码 BIT0 判完成——典型的”命令寄存器+触发位+完成位”三段式运动控制协议
各模块要点
Z模块（移液塔，节点1）
Z轴 + 移液泵 + 托盘（右侧变体表含盖帽电机）。动作码涵盖：归零、走位、液面探测、吸液、吐液、取/丢 TIP、总体归零；盖帽变体增加盖帽、转移提取核酸（24孔板插取/放置高度）、取帽三排高度。吸液参数组：是否液面探测、探测起始/结束高度、吸液高度(非探测)、探测后下降高度、上下气封、吸液量/速度、容器直径。混匀参数：次数/体积/速度。
XY模块（节点2）
X/Y 双轴，动作：各轴归零、单轴走位、X&Y 联动走位。
排枪模块（节点3/4）
多通道排枪：Z电机 + 泵电机 + 脱TIP电磁阀。动作含吸液、吐液、混匀、取TIP、脱TIP、液面跟随开关。参数结构与Z模块同构（吸液/吐液/取TIP/抛TIP/混匀五组）。
条杯托模块（节点5）
磁分离相关：条杯托电机、磁铁电机、翻盖电机；含试剂模块温控（A000-A006）与两条加热带温控（A100-A106 / A200-A206），温控寄存器组为通用模板：开关/设定值/当前值/ PID 的 P、I、D、T。float32 传输时 x1000 转 uint32。
扩增温控模块（节点6，_T 表）
- PCR 程序控制寄存器：目标循环数(5)、当前循环计数(6)、步骤数(7，默认4)、当前步骤ID(8)、模块数(9，默认6)、扩增开关(0A)、加热带开关(0B)
- 温度读取：模块当前温度(10)、子模块 11~1F、加热带 20（均 float32 RO）
- 步骤参数寻址规则：
1101 = 步骤ID_模块ID_参数ID（十六进制拼接，从1开始），每步含目标温度、变温速率、恒温PID(P/I/D/T)、变温PID(P/I/D/T)；步骤2-4 到 4FFF，9FFF 前保留 - 加热带独立参数区 A001-A013
测量模块（节点7）
荧光检测：托盘/下压/X/Y 四电机 + LED 开关 + 6 个 PMT/ADC 通道读数值。
- 单点测试读数值：寄存器 14-19（通道1-6）
- 96 孔板数据布局：寄存器 0x121 起，每列 15 行 x 6 通道 = 90 个读数/列，列1 占 121-210，列2-5 依次每 90 一组；即 5列x15行x6通道=450 点
- 行列标定坐标：列1/列5 的 X 值、行1/行15 的 Y 值（20-23），配合 XY 归零做板位标定
- 高级动作：连续通道扫描(12)、扩增&连续通道扫描(13)——实时荧光定量的一键动作
样本转移模块（节点9）
X轴 + 夹爪：原点-夹取位-取样位三点搬运，动作码封装了三个区间运动。
样本xyz模块（节点8）
样本处理塔：XYZ + 旋转夹爪。动作码最丰富：取/放/退样本、扫码(14)、脱帽(15)、盖帽(16)——扫码和拧盖用同一夹爪旋转实现。样本有无标志(32) RO。
设计模式总结（可复用）
- 寄存器号即协议：所有交互归结为读/写 32 位寄存器，动作通过”动作码+触发位”下发，完成通过状态码轮询或主动上报获知
- 参数分组分区：低地址=系统寄存器(1-4)，中地址=运动/工艺参数(10-63)，0x64=IO，0xA000+=温控模拟量（float x1000 定点化）
- 步骤参数复合寻址（扩增模块）：
步骤ID_模块ID_参数ID十六进制拼接，扩展新步骤无需改协议 - 与双模免疫标记分析仪的微流控化学发光中位机协议同属自研下位机指令风格，但本协议更接近寄存器模型，上位机实现更简单
关联
- 微流控化学发光中位机通信协议（同类自研下位机协议，指令式而非寄存器式）
- 全自动QPCR仪自研项目（液面探测、混匀、盖帽等工艺与本机构型高度相似，可作移植参考）