Транспортный протокол для плат расширения

Протокол предназначен для передачи запросов и команд между платами расширения и «головным» контроллером. Платы расширения реализуют дополнительный функционал и подключают переферийные устройства к головному контроллеру. Требуется полнодуплексная связь для обеспечения возможности отправки сообщений как со стороны головного контроллера так и со стороны платы.

Платы расширения подключаются по RS-232 интерфейсу последовательно и поддерживают каскадирование (подключение цепочкой):

Головной контроллер -- RS-232 -- Плата расширения -- RS-232 -- [Платы расширения] -- RS-232 -- Плата расширения

Задача данного протокола обеспечить адресную доставку сообщений между головным контроллером и требуемой платой расширения.

Поле	Длинна байт	Описание
Стартовый символ	1	`0xFD`
Идентификатор запроса	1	Произвольное значение, не повторяющееся в рамках 2 последовательно отправленных кадров
Тип кадра	1	`0x00` - запрос `0x01` - ACK `0x02` - ошибка FSC
Порядковый номер повтора	1	`0x00` при первичной отправке
Адрес получателя	1	`0x00` - адрес головного устройства. При отправке сверху вниз используется адрес декркмкнтируется. `0x00` после декремента означает что сообщение предназначено данной плате. При отправке снизу вверх адрес инкрементируется, при получении сообщения головным устройством значение примет адрес отправителя.
Данные		Данные в кадре
CRC32	4	Контрольная сумма
Стоповый символ	1	`0xFE`

Если между стартовым и стоповым условием встречаются специальные символы (0xFD, 0xFE, 0xFF), то они кодируются в соответствии с таблицей байтстаффинга:

0xFD = 0xFF02
0xFE = 0xFF01
0xFF = 0xFF00

Второй байт вычисляется как (спец символ) XOR 0xFF

CRC есть средство контроля целостности кадра. CRC считается над всеми полями кадра кроме стартового и стопового байт и поля самого CRC.

Используется CRC 32 c полиномом 0х4C11DB7

Вычисление CRC при передаче производится ДО проведения байтстаффинга, а при приеме сначала производится байтстаффинг, а потом производится проверка CRC.

CRC считается на данные между стартовым и стоповым байтами.

Инициатором обмена может являться как плата так и головной контроллер. Плата может послать сообщение только головному контроллеру, указав 0x00 в качестве адреса. Контроллер при отправке сообщение указывает порядковый номер платы в цепочке (начиная с 1).
После приема пакета принимающая сторона должна отправить отправителю ACK либо ошибку контрольной суммы.
Если инициатор запроса не получает ответа от адресата в течение 100мс, или получив ошибку контрольной суммы, он отправляет повтор (сохраняя идентификатор запроса и увеличивая порядковый номер повтора). Максимальное число повторов: 3.
Идентификатором кадра определяется уникальность запроса (идентификатор не должен повторяться в двух запросах подряд от одного устройства), в случае, если принимающая сторона повторно получила сообщение с предыдущим идентификатором запроса и номером повтора больше нуля, она должна отправить ACK.

Обработка данных запроса выходит за рамки данного документа.