test decoding of protocol
[zc] / unpack.pl
1 #!/usr/bin/perl
2 use warnings;
3 use strict;
4
5 use Data::Dump qw(dump);
6
7 # Table of CRC values for high order byte
8 use constant CRC_HI => [
9     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
10     0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
11     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1,
12     0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
13     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
14     0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
15     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1,
16     0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
17     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
18     0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
19     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
20     0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
21     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
22     0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
23     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
24     0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
25     0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
26     0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
27     0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
28 ];
29  
30 # Table of CRC values for low order byte
31 use constant CRC_LO => [
32     0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5,
33     0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B,
34     0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE,
35     0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6,
36     0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3, 0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
37     0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D,
38     0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A, 0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8,
39     0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C,
40     0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26, 0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21,
41     0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
42     0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F, 0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A,
43     0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA,
44     0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5, 0x77, 0xB7,
45     0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51,
46     0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
47     0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98,
48     0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D,
49     0x4C, 0x8C, 0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83,
50     0x41, 0x81, 0x80, 0x40
51 ];
52
53 sub modbus_crc16 {
54         my ($msg) = @_;
55
56         my $crcl  = 0xFF;
57         my $crch  = 0xFF;
58         my @bytes = split(//, $msg);
59         for (@bytes) {
60                 my $data = unpack('C*', $_);
61                 my $crcIdx = $crcl ^ $data;
62                 $crcl = $crch ^ &CRC_HI->[$crcIdx];
63                 $crch = &CRC_LO->[$crcIdx];
64         }
65  
66         # Pack the trailer - CRC has low byte first
67         my $trlr = pack('CC', $crcl, $crch);
68
69         return $trlr;
70 }
71
72
73 my $protocol;
74 while(<DATA>) {
75         chomp;
76         my @a = split(/\s*\t\s*/, $_,7);
77         my $id = hex( $a[0] );
78         my $pack_fmt = $a[2]; $pack_fmt =~ s/\s+.*$//;
79         $protocol->{$id} = {
80                 description => $a[1],
81                 pack_fmt => $pack_fmt,
82                 r_w => $a[3],
83                 range => $a[4],
84                 default => $a[5],
85                 remark => $a[6],
86                 line => [ @a ],
87         };
88 }
89
90 warn "## protocol = ",dump( $protocol );
91
92
93 my @raw;
94
95 #Publish/at-most-once,retain Inclinometer/ZCT330Ex_SWP_N_YK/869858035167585/up
96 push @raw, qq{
97   5a 0c 08 29 00 01 04 55 79 fb 71 02 01 10 03 04  Z..)...Uy.q.....
98   00 00 df c1 04 04 75 93 6c c1 0c 02 49 0a 0d 02  ......u.l...I...
99   61 01 11 01 01 17 01 12 18 01 01 19 01 03 48 5d  a.............H]
100 };
101
102 #Publish/at-most-once,retain Inclinometer/ZCT330Ex_SWP_N_YK/869858031634109/up
103 push @raw, qq{
104   5a 0c 07 29 00 01 04 00 00 00 00 02 01 10 03 04  Z..)............
105   df 4f ad 3f 04 04 d1 22 4b c0 0c 02 c2 14 0d 02  .O.?..."K.......
106   41 01 11 01 01 17 01 16 18 01 01 19 01 00 a8 b9  A...............
107 };
108 #Publish/at-most-once,retain Inclinometer/ZCT330Ex_SWP_N_YK/864823041482779/up
109 push @raw, qq|
110   5a 0c 08 29 00 01 04 00 00 00 00 02 01 10 03 04  Z..)............
111   db f9 3e 3f 04 04 b2 9d 6f be 0c 02 b7 10 0d 02  ..>?....o.......
112   48 01 11 01 01 17 01 1a 18 01 01 19 01 03 7d 2c  H.............},
113 |;
114 #Publish/at-most-once,retain Inclinometer/ZCT330Ex_SWP_N_YK/864823041482498/up
115 push @raw, qq{
116   5a 0c 08 29 00 01 04 e3 b1 a0 77 02 01 10 03 04  Z..)......w.....
117   02 2b 87 be 04 04 27 31 e8 c1 0c 02 bd 0b 0d 02  .+....'1........
118   45 01 11 01 01 17 01 16 18 01 01 19 01 02 2a 69  E.............*i
119 };
120
121 my $raw = $raw[0];
122 $raw =~ s/  \S{16}\n//gs;
123 $raw =~ s/^\s+//;
124 my $up_down = 'up';
125
126 warn "up/down: $up_down raw = ",dump($raw);
127
128 my $bin = join('', map { chr(hex($_)) } split(/\s+/,$raw));
129
130 warn "bin = ", dump($bin);
131
132 my $cksum = substr($bin, -2, 2);
133
134 if ( my $crc = modbus_crc16( substr($bin,0,-2) ) ) {
135         if ( $crc ne $cksum ) {
136                 warn "CRC error, got ",unpack('H*',$crc), " expected ", unpack('H*',$cksum), "\n";
137         } else {
138                 warn "CRC OK ", unpack('H*',$crc), "\n";
139         }
140 }
141
142 my ( $header, $ver, $function_code, $len ) = unpack "CCCv", $bin;
143
144 my $data = substr($bin,5,-2);
145
146 warn "header = $header ver = $ver function_code = $function_code len = $len == ",length($data), " data = ",dump($data), " cksum = $cksum";
147
148 warn "header corrupt: $header" if $header != 0x5a;
149 warn "invalid length $len got ",length($data) if length($data) != $len;
150
151 my $function_code_upstream = {
152 0x07 => 'Upstream Heartbeat Frame',
153 0x08 => 'Upstream alarm frame',
154 0x03 => 'Upstream Read Parameter Frame',
155 0x06 => 'Upstream return write parameter frame',
156 };
157
158 my $function_code_downstream = {
159 0x03 => 'Downstream read parameter frame',
160 0x06 => 'Downstream write parameter frame',
161 };
162
163 print "Function code: $function_code ", 
164         $up_down eq 'up' ? $function_code_upstream->{ $function_code } : $function_code_downstream->{ $function_code }, "\n";
165
166
167
168
169 while ( $data ) {
170         my $hex = unpack('H*', $data);
171         $hex =~ s/(..)/$1 /g;
172         warn "XXX data = $hex\n";
173
174         my $data_id = unpack( 'C', substr($data,0,1) );
175         my $data_id_desc = $protocol->{$data_id}->{description} || die "can't find description for data_id $data_id";
176         my $pack_fmt = $protocol->{$data_id}->{pack_fmt} || die "can't find pack_fmt for data_id $data_id";
177
178         my $data_range;
179
180         if ( $data_id == 0x00 ) {
181                 warn "FIXME seq number?";
182
183         } elsif ( $up_down eq 'down' && $function_code == 0x03 ) {
184                 # type A
185
186                 $data_range = substr($data,0,1);
187                 $data = substr($data,1);
188
189         } elsif ( $up_down eq 'up'   && ( $function_code == 0x07 || $function_code == 0x08 || $function_code == 0x03 ) ) {
190                 # type B
191
192                 my $data_len = unpack('C', substr($data,1,1));
193                 $data_range = substr($data,2, $data_len);
194
195                 $data = substr($data,2 + $data_len);
196
197         } elsif ( $up_down eq 'down' && $function_code == 0x06 ) {
198                 # type B
199
200                 my $data_len = unpack('C', substr($data,1,1));
201                 $data_range = substr($data,2, $data_len);
202
203                 $data = substr($data,2 + $data_len);
204
205         } elsif ( $up_down eq 'up' && $function_code == 0x06 ) {
206                 # type C
207
208                 # FIXME check first byte?
209                 my $data_range = substr($data,1,1);
210
211                 $data = substr($data,2);
212
213         } else {
214                 warn "ERROR unknown function_code = $function_code";
215         }
216
217         my $description = $protocol->{$data_id}->{description} || die "can't find description for data_id $data_id";
218         print "$up_down | $data_id | $description | hex:", unpack('h*', $data_range), " fmt:$pack_fmt [",unpack($pack_fmt, $data_range), "] range:",$protocol->{$data_id}->{range}, " remark:", $protocol->{$data_id}->{remark},"\n";
219 }
220
221 # 6. Protocol Format 
222 # Valid data ID and parameter range supported by the product 
223 # DATA ID       ID Description  Data Type( Data Length)       R/W     Range   Default         Remark 
224
225 __DATA__
226 0x00    Seq #                           l DWord(4)      R       /               0       The platform can carry the ID when the platform downstream reads and sets the device parameters, and the device returns the same data. Please refer to the example for use.Each seq # refer to one command and its response. 
227 0x01    PN                              l DWord(4)      R       /                /      / 
228 0x02    Model                           C Byte(1)       R       32              32      Inner number:32 
229 0x03    X axis angle                    f Float(4)      R        ‐90°~90°   /       X axis angle 
230 0x04    Y axis angle                    f Float(4)      R       ‐90°~90°    /       Y axis angle 
231 0x09    X axis relative angle           f Float(4)      R       ‐90°~90°    0       Return the X angle value according to the set relative zero 
232 0x0A    Y axis relative angle           f Float(4)      R       ‐90°~90°    0       Return the Y angle value according to the set relative zero 
233 0x0C    Sensor temperature              s Word(2)       R       ‐32768~32767  /       signed,sensor temperature =Data/100, unit ℃ 
234 0x0D    Power source voltage            s Word(2)       R       0~65535         /       Voltage= Data/100, unit V 
235 0x11    Arming/disarming                C Byte(1)       R/W     0~255           1       0 means disarming, non‐zero means arming 
236 0x12    Alarm delay time                C Byte(1)       R/W     3~255           20       The unit is 0.1 second, which means that the product responds to the alarm only after the alarm has exceeded the alarm angle for a certain period of time. 
237
238 0x13    Restore factory setting         C Byte(1)       R/W     0~255           0       0: Do nothing Non‐zero: Restore the non‐network‐related parameters of the sensor. 
239 0x14    Server IP&port                  CCCCs 4*Byte(1)+Word(2) R/W     /       CTIOT:117.60.157.137,5683 MQTT:0.0.0.0,0        The server address should be IP, not the domain name; using the domain name may cause the connection server to be unstable and cause data loss.
240 0x17    Signal strength                 C Byte(1)       R       10~34           /       A larger value indicates a stronger signal 
241 0x18    Sensor operating mode           C Byte(1)       R/W     0               0       The sensor can only work in absolute measurement mode 
242 0x19    Alarm axis                      C Byte(1)       R       0~      3       /       0: no alarm; 1: X‐axis alarm 2: Y axis alarm; 3: X/Y axis alarm at the same time 
243 0x1A    SIM card ID                     Q QWord(8)      R       0~18446744073709551615  /       Take the first 19 digits, the last digit is discarded 
244 0x21    Heartbeat interval              l DWord(4)      R/W     60~131071        86400  Interval at which the device periodically uploads data to the server 
245 0x22    IMEI number of the device       Q QWord(8)       R      0~18446744073709551615  /       Refers to the IMEI of the NB‐IOT network module in the product. 
246 0x23    Backup server IP&port           CCCCs 4*Byte(1)+Word(2) R/W     /       CTIOT:117.60.157.137,5683 MQTT:0.0.0.0,0        / 
247 0x24    Backup server enable            C Byte(1)       R/W     0~255   0       0 means off, non‐zero means on 
248 0x33    DNS IP address                  CCCC 4*Byte(1)  R/W     /       208.67.222.222  / 
249 0x34    Domain name and port            a* 64*Byte(1)   R/W     /       mqtt.zc‐sensor.com,1883       Supports CTIOT and MQTT protocols. Priority IP in the case of IP (ID number 0x14); domain name and port should be separated with comma, length <=64 
250 0x35    MQTT‐ClientID                         a* 32*Byte(1)   R/W      /      IMEI number of the device       Length <=32, subject to MQTT related specifications 
251 0x36    MQTT‐Username                         a* 32*Byte(1)   R/W     /       empty           Length <=32, subject to MQTT related specifications 
252
253 0x37    MQTT‐Password                         a* 32*Byte(1)   R/W     /       empty           Length <=32, subject to MQTT related specifications 
254 0x38    MQTT‐published topic name     a* 128*Byte(1)  R/W     /       Inclinometer/ZCT330Mx_SWP_N_YK/IMEI/up  Length <=128, subject to MQTT related specifications 
255 0x39    MQTT‐subscribed topic name    a* 128*Byte(1)  R/W     /       Inclinometer/ZCT330Mx_SWP_N_YK/IMEI/down        Length <=128, subject to MQTT related specifications 
256 0x3A    Set relative zero command       C Byte(1)       R/W     0~255   0               0: absolute angle mode 1: Set the current position to zero, relative angle mode (0x09, 0x0A content will be set to the current angle), Other values are invalid. 
257 0x3B    Backup server domain name and port      a* 64*Byte(1)   R/W     /       mqtt.zc‐sensor.com,1883       Supports CTIOT and MQTT protocols. In the case of backup IP, the IP is preferentially backed up; the domain name and port are distinguished by commas, and the length is <=64. 
258 0x3D    Protocol type                   C Byte(1)       R/W     0~255   CTIOT   0:CTIOT 1:MQTT Other values are invalid. 
259 0x44    Alarm angle                     f Float(4)      R/W     ‐90°~90°    3°     X/Y axis alarm angle is consistent 
260