2. iec104 协议的帧结构

iec104 基于TCP/IP 传输，是一个应用层协议， 其帧结构被称为 APDU，APDU 一般由 APCI 和 ASDU组成。

2.1 APDU (Application Protocol Data Unit)

APDU 被称为应用协议数据单元，也就是一个iec104 的协议帧的官方叫法。一个APDU（也就是协议帧），可以只包含一个ACPI， 或者 一个ACPI + ASDU。

APDU = APCI 
or
APDU = APCI + ASDU

APDU 的最大长度为255byte。

2.2 ACPI (Application Protocol Control Information）

ACPI（应用控制信息，类似于帧头），由一个1byte 的起始字节0x68 + 1 byte ADPU 的长度 + 4 个1 byte控制位域（CF）组成。详细如下图所示。

APCI 中第一个控制位域（CF1）的最低2bit，确定了帧的格式，iec104 定义了3种格式的帧。其如下图所示：

• I-format (information transfer format), last bit of CF0 是0
  • 它用于控制RTU（server， slave） 和 类SCADA（master， client）之间的信息传输，其位可变长度。
  • I-format 的数据帧（APDU）总是包含ASDU。
  • I-format 的控制位域表明了消息的方向，其包含了两个15bit 的序号数字，每个方向上，每个APDU的序号数字都会被有序的加1。
    • 发送器会增加发送计数器， 接受器会增加 接收计数器. 当接受器能够接收到最大可以接收的I-Frame 帧后，就会给发送器，回应一个SFrame的ACK 帧。
    • 发送器在发送后，将APDU保存在发送缓冲区中， 直到它接受到一个ADPU，其接收计数器&以下的 sendSN 会被从发送缓冲区移除。
    • TCP 连接建立后，发送/接收序号应当被置0；
  • 发送/接收序号由CF位域由LSB 和MSB 构成，I-Format的帧序号只有15bit， 如下图所示：
    
• S-format (numbered supervisory functions), last bits of CF1 是 01
  • 被用于有序的监控功能， 固定APDU 长度
  • S-format APDU 只有APCI， 没有ASDU。
  • 在iFrame只是单向情况下， S-format的APDUs 必须被发送出去，当相应的iFrame 超时，溢出，或者到达IFrame 接收的最大允许数量。
• U-format (unnumbered control functions), last bits of CF2 是 11
  • 被用于有序的控制功能， 固定APDU 长度
  • U-format 的APDU只有一个APCI，没有ASDU。其功能包括TESTFR
    (测试帧), STOPDT (停止数据传输) or STARTDT (开启数据传输，它们可以同时被激活。其CF1的二进制值，如下图所示：