Практическое руководство по созданию цифровых раций на базе ESP32 (часть 3): разбор протокола последовательного управления

Sep . 2025

Автор: SDGA:

Ключом к эффективному взаимодействию с модулем является правильная реализация протокола последовательного управления. Этот протокол использует двоичный формат кадров, и все запросы конфигурации параметров и состояния выполняются путём отправки и получения определённых кадров данных.

Анализ структуры кадра

Структура кадра последовательного протокола

Пример структуры кадра последовательного протокола

Каждый фрейм данных имеет фиксированную структуру, состоящую из заголовка, команды, данных и хвоста, а также других частей.

Таблица 3: Структура кадра последовательного протокола

Смещение (байты)	Поле	Длина (байты)	Описание
0	Голова	1	Заголовок кадра, фиксированный 0x68.
1	КМД	1	Командное слово определяет функцию фрейма, например, установку частоты, отправку SMS и т. д.
2	Ч/З	1	Флаг чтения/записи. 0x00=Чтение, 0x01=Запись, 0x02=Отчет, инициированный модулем.
3	С/Р	1	Флаг установки/ответа. При отправке хостом это запрос на установку; при ответе модуля это статус ответа.
4-5	CKSUM	2	16-битная контрольная сумма. Охватывает все байты от CMD до конца DATA.
6-7	ЛЕН	2	Длина данных поля DATA (в байтах).
8...	ДАННЫЕ	n (определяется LEN)	Полезная нагрузка данных. Конкретное содержимое определяется CMD.
8+н	ХВОСТ	1	Хвостовая часть кадра, фиксированная на 0x10.

Метод расчета контрольной суммы

Согласно протоколу, контрольная сумма вычисляется следующим образом: каждая пара байтов проверяемых данных преобразуется в 16-битное число и затем последовательно суммируется. Если длина кадра данных нечётная, к последнему байту добавляется 0x00. Переходящая часть (сверх 16 бит) от процесса накопления суммируется с младшими 16 битами результата до тех пор, пока сумма не станет меньше или равна 0xFFFF. Наконец, полученное 16-битное число складывается с 0xFFFF по операции XOR для получения итоговой контрольной суммы.

Справочный код C, приведенный в документе протокола, выглядит следующим образом:

uint16_t PcCheckSum(uint8_t *buf, int16_t len) {
uint32_t сумма = 0;
while (len > 1) {
сумма += 0xFFFF & ((*buf << 8) | *(buf + 1));
buf += 2;
len -= 2;
}
if (len) {
сумма += (0xFF & *buf) << 8;
}
while (sum >> 16) {
сумма = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
}
return ((uint16_t)sum ^ 0xFFFF);
}

Пример расчета контрольной суммы

Примечательной инженерной деталью является то, что в документации протокола упоминается, что если пользователь не хочет вычислять контрольную сумму, поле CKSUM можно отправить как 0x0000, и модуль проигнорирует процесс вычисления контрольной суммы. Это может быть очень полезно на начальном этапе отладки, но для обеспечения надёжности связи корректная контрольная сумма должна быть реализована и использоваться в конечном продукте.

Полный справочник по набору команд

В следующей таблице классифицированы и организованы все команды, поддерживаемые модулем, что обеспечивает более структурированную справку, чем исходная документация.

Таблица 4: Полная справочная информация по коду команды DMR858M (CMD)

CMD (шестнадцатеричный)	Описание функции	Поддержка чтения/записи	Объем	Настойчивый	Примечания
Команды конфигурации (сохраняются при выключении питания)
0x01	Сменить канал	Писать	Текущий	Да	Переключиться на указанный канал.
0x02	Установить громкость приема	Писать	Все	Да	Установите уровень громкости аудиовыхода.
0x0B	Установить усиление микрофона	Писать	Все	Да	Отрегулируйте чувствительность микрофона.
0x0C	Установить режим энергосбережения	Писать	Все	Да	Включить или отключить режим пониженного энергопотребления.
0x0D	Установить частоту TX/RX	Чтение/запись	Текущий	Да	Установите частоты приема и передачи для текущего канала.
0x12	Установить уровень шумоподавления (SQ)	Чтение/запись	Текущий	Да	Установите порог шумоподавления для аналогового режима.
0x13	Установить режим CTCSS/CDCSS	Чтение/запись	Текущий	Да	Установите режим субаудио (например, только прием, только передача, оба).
0x14	Установить значение CTCSS/CDCSS	Чтение/запись	Текущий	Да	Установите определенный суб-аудиокод.
0x17	Установить высокую/низкую мощность	Чтение/запись	Текущий	Да	Переключить мощность передачи для текущего канала.
Оперативные команды (вступают в силу немедленно)
0x03	Сканировать	Писать	Текущий	Нет	Запустить или остановить сканирование каналов.
0x06	Инициировать вызов	Писать	Текущий	Нет	Инициируйте групповой или частный звонок.
0x07	Отправить СМС	Писать	Текущий	Нет	Отправьте текстовое сообщение DMR.
0x09	Аварийная сигнализация	Писать	Текущий	Нет	Активируйте функцию аварийной сигнализации.
0x15	Переключатель монитора	Писать	Текущий	Нет	Принудительно откройте шумоподавитель, чтобы контролировать активность канала.
Команды запроса статуса
0x04	Проверить статус TX/RX	Читать	Текущий	Нет	Запросить, находится ли модуль в состоянии приема, передачи или ожидания.
0x05	Сила сигнала чтения	Читать	Текущий	Нет	Получите значение RSSI текущего принятого сигнала.
0x24	Считать идентификатор	Читать	Все	Нет	Считайте идентификатор DMR модуля.
0x25	Прочитать версию прошивки	Читать	Все	Нет	Прочтите номер версии прошивки модуля.
0x28	Проверить статус шифрования	Читать	Текущий	Нет	Запросить, включено ли шифрование на текущем канале.