协议设计 HMI

HMIS 协议：用会话化二进制帧取代 DGUS 串口屏协议

V1.1 版本废弃了 USART1 上的 DGUS 5A A5 变量协议，改为全新的 HMI Session Protocol（HMIS）。这不是简单的帧格式替换——是整个通信模型的升级。

为什么废弃 DGUS

DGUS 变量协议的核心是 VP 地址模型：固件向屏的指定地址（如 0x3000）写数据，屏显示该地址的内容。HMI 上位机通过抓取屏的通信来间接获取设备信息。这个模式存在三个根本问题：

HMI 维护两套协议栈（USART1 DGUS + USART3 20B 帧）
参数地址、HMI 配置、固件参数三处耦合——新增参数要改三处
日志、事件共用变量协议语义，扩展成本高

HMIS 帧格式

| SOF(2) | VER(1) | TYPE(1) | SEQ(2) | CMD(1) | FLAGS(1) | LEN(2) | PAYLOAD(N) | CRC16(2) |
| 55 AA  |  0x01  | 0x01    | 小端   | 0x30   |  0x00    |  0+..  |  0..128B   | Modbus   |

SOF:  固定 0x55 0xAA
VER:  协议版本，首版 0x01
TYPE: 0x01=请求 0x02=响应 0x03=事件 0x04=日志 0x05=心跳
SEQ:  会话序号，请求方递增，响应带相同的 SEQ
CMD:  命令码
FLAGS:标志位（bit2=错误）
LEN:  Payload 长度（小端）
CRC16:从 VER 到 Payload 末尾

能力声明机制

HMI 连接后，固件通过 DEVICE_INFO 响应返回能力位图——HMI 据此知道固件支持什么功能：

// 能力位图（16 位）
#define HMI_CAP_SESSION_BASE      0x0001  // 基础会话 (HELLO/DEVICE_INFO/HEARTBEAT)
#define HMI_CAP_PARAM_DIRECTORY   0x0002  // 参数目录 (0x10/0x11)
#define HMI_CAP_PARAM_RW          0x0004  // 参数读写 (0x12/0x13)
#define HMI_CAP_PARAM_PERSIST     0x0008  // 参数持久化 (0x14/0x15/0x16)
#define HMI_CAP_STREAM_SUBSCRIBE  0x0010  // 推送订阅 (0x22/0x23)
#define HMI_CAP_EVENT_PUSH        0x0020  // 事件推送 (0x40)
#define HMI_CAP_LOG_PUSH          0x0040  // 日志推送 (0x41)
#define HMI_CAP_STACK_SNAPSHOT    0x0080  // 栈快照推送 (0x42)
#define HMI_CAP_DEVICE_STATUS     0x0100  // 状态查询 (0x20)
#define HMI_CAP_ALARM_STATUS      0x0200  // 报警查询 (0x21)
#define HMI_CAP_PACKER_FLOW       0x2000  // 20B 协议控制/流程 (0x40-0x44)

命令分类

范围	命令码	说明
Session	0x01 HELLO	连接握手
	0x02 DEVICE_INFO	设备信息+能力
	0x03 HEARTBEAT	心跳（3 秒间隔）
参数	0x10 GET_GROUP_LIST	参数分组列表
	0x11 GET_PARAM_LIST	某组参数定义
	0x12 GET_PARAM_VALUES	批量读值
	0x13 SET_PARAM_VALUES	批量写值
	0x14 SAVE_PARAMS	保存到 EEPROM
	0x15 LOAD_PARAMS	从 EEPROM 加载
	0x16 LOAD_DEFAULTS	恢复默认
状态	0x20 DEVICE_STATUS	运行状态+阶段码
状态	0x21 ALARM_STATUS	报警状态
订阅	0x22/0x23	订阅/取消推送流
控制	0x30 CONTROL_RUN_STATE	启停
	0x31 TRIGGER_BAG	出袋
	0x32 TRIGGER_SEAL	封口
	0x33 TRIGGER_DELIVER	投料
	0x34 CLEAR_FLAG	清标志
	0x35 RESET_FAULT	故障复位
	0x36 STEPPER_JOG	步进点动
	0x37 DC_MOTOR_JOG	直流点动
推送	0x40 EVENT_PUSH	事件上报
	0x41 LOG_PUSH	日志推送
	0x42 STACK_SNAPSHOT	栈水位快照

控制命令（0x30~0x37）在固件内部桥接到 20B 协议，复用已有的协议处理逻辑：

// packer_hmi_proto.c — 控制命令桥接
static void hmi_handle_control_run_state(const uint8_t *payload, uint8_t len) {
    app_packer_command_t cmd;
    // 构造 20B 协议的内部命令
    cmd.func = 0x40;  // CONTROL
    cmd.arg0 = (len > 0) ? payload[0] : 0;
    // 投递到命令网关，与 USART3 协议同一条路径
    packer_command_gateway_push(&cmd);
}

日志和事件推送

日志不再封装为 DGUS 0x82 写变量帧，而是通过 HMIS 的 TYPE=0x04 日志帧独立推送：

// 日志推送帧 (TYPE=0x04, CMD=0x41)
| SOF | VER | 0x04 | SEQ | 0x41 | FLAGS | LEN | level(1) | text(N) | CRC16 |

// 事件推送帧 (TYPE=0x03, CMD=0x40)
| SOF | VER | 0x03 | SEQ | 0x40 | FLAGS | LEN | event_code(1) | value0(1) | value1(1) | CRC16 |

// HMI 侧通过订阅机制选择感兴趣的数据流
req: TYPE=0x01, CMD=0x22, payload=[stream_mask]
// stream_mask bit0=事件 bit1=日志 bit2=栈快照

与旧 DGUS 协议的对比

维度	DGUS (废弃)	HMIS (当前)
帧头	5A A5	55 AA
地址模型	VP 地址空间（0x1000/0x3000）	命令码 + Payload
参数访问	HMI 硬编码地址表	固件提供参数目录（0x10/0x11）
响应匹配	无序号，超时匹配	SEQ 序号匹配
日志	0x82 写 VP 0x3000 变量帧	TYPE=0x04 LOG_PUSH 帧
心跳	无	TYPE=0x05，3 秒间隔
能力声明	无	DEVICE_INFO 的能力位图
HMI 维护成本	两套协议栈	同一套会话协议