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Modbus RTU 报文说明
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1. 请求帧（MCU → Noris AMS）
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发送示例：01 03 04 88 00 01 C5 D3
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字节偏移 值 含义
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0 01 从站地址 = 1
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1 03 功能码 = Read Holding Registers
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2-3 04 88 寄存器起始地址 = 0x0488 = 1160（对应 Noris 41161）
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4-5 00 01 读取数量 = 1 个寄存器
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6-7 C5 D3 CRC16-Modbus 校验（低字节在前）
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帧长度：8 字节
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发送间隔：每 1000ms 发送一次
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发送方式：HAL_UART_Transmit() 阻塞发送，@19200bps 约 4.2ms
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2. 正常响应帧（Noris AMS → MCU）
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示例：01 03 02 00 F0 B8 47
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字节偏移 值 含义
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0 01 从站地址 = 1
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1 03 功能码 = 03（正常响应）
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2 02 数据字节数 = 2（1个寄存器×2字节）
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3-4 00 F0 寄存器值 = 0x00F0（大端序）
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5-6 B8 47 CRC16-Modbus 校验
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帧长度：7 字节
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3. 寄存器值 → 报警映射
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寄存器 41161 值为 0x00F0 时（Bit4-7 全为 1）：
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Bit: 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
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0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0
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↑ ↑ ↑ ↑
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│ │ │ └─ Bit4: 火灾综合报警 (Fire)
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│ │ └──── Bit5: 水密门综合报警 (Door)
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│ └─────── Bit6: 舱底水综合报警 (Bilge)
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└────────── Bit7: 气体检测综合报警 (Gas)
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提取后映射到紧凑报警字节：
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位 1-based偏移 0-based偏移
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Bit5 (手册) >>4 >>5
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Bit6 (手册) >>5 >>6
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Bit7 (手册) >>6 >>7
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Bit8 (手册) >>7 >>8xian
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当前代码按 1-based 偏移 4/5/6/7 实现。
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4. 报警状态 → RF433 数据包
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4a. 变化通知包（Type 0x4D）
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报警状态变化时立即发送：
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示例：AA 4D 03 69 0F [SUM]
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字节 值 含义
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0 AA 帧头
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1 4D 协议类型 = Modbus RTU 报警
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2 03 LEN = ID(1) + Payload(1) + SUM(1)
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3 69 设备ID = 105
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4 0F 报警状态字节（见下表）
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5 SUM Sum8 校验和
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报警字节 0x0F 各位含义：
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Bit: 7 6 5 4 3 2 1 0
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0 0 0 0 1 1 1 1
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↑ ↑ ↑ ↑
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│ │ │ └─ 火灾报警
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│ │ └──── 水密门报警
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│ └─────── 舱底水报警
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└────────── 气体检测报警
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4b. 心跳包（Type 0xAA，扩展后 8 字节载荷）
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示例：AA AA 0A 69 [Seq_H] [Seq_L] [FW_H] [FW_L] [IO] [TCP_H] [TCP_L] [RTU] [SUM]
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字节偏移 含义 说明
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0 AA 帧头
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1 AA 协议类型 = 心跳
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2 0A LEN = 10
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3 69 设备ID = 105
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4-5 Seq 序列号（16-bit 大端）
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6-7 FW 固件版本码
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8 IO IO状态（Bit0-3=DI1-4, Bit7=网口连接）
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9-10 TCP Modbus TCP 最后寄存器值
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11 RTU Modbus RTU 报警状态（新增）
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12 SUM Sum8 校验和
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5. 异常响应帧（参考）
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如果从站返回异常：
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01 83 02 C0 F1
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字节 值 含义
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0 01 从站地址
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1 83 功能码 + 0x80（异常标志）
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2 02 异常码 = 02（非法寄存器地址）
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3-4 CRC 校验
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当前代码：异常响应的 FC ≠ 0x03，会被 parse_modbus_response() 的 mb_rx_buf[1] != 0x03 判断拦截，静默丢弃。
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6. 时序图
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时间轴 (ms)
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0 1000 2000 3000
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│ │ │ │
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├─ TX: 请求帧(8B, ~4ms)
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│ (发送后屏蔽回波10ms)
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├─ RX: 响应帧(7B, ~3.6ms) ─┤
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│ ├─ 解析+变化检测
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│ ├─ 变化? → RF433发送
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│ │
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│ ├─ TX: 请求帧
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│ ├─ RX: 响应帧
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│ ├─ 解析
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│ │
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│ │ ├─ TX: 请求帧
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│ │ ├─ 超时500ms无响应
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│ │ ├─ 回IDLE，下次重试
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│ │ │ ├─ TX: 请求帧
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│ │ │ ├─ RX: 响应帧
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│ │ │ ├─ 解析
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每秒一个完整轮询周期：发送(~4ms) + 等响应(~10ms) + 解析(<1ms) ≈ 15ms，其余 985ms 空闲。 |