前言
好久之前去年寫了一篇基於Java的101/104電網規約解析的文章，在去年我把項目代碼整理了一下，放到了github上面。然後有好多朋友找我，有的是因爲代碼有幾處bug，有的是不太明白其中的一些邏輯。我也想了好久，趁今天週末寫了這一篇文章，和大家聊一下其中的一些常見問題。
概述
101/104規約是什麼我就不說了，今天這篇文章報文解析相關的問題會圍繞104相關說明，因爲104基於TCP協議傳輸，不像101也可以基於串口傳輸。而且我認爲104的解析難度在101之上。好了下面我會按照網友的經常問到的一些問題詳細解釋一下。
104規約解析難題
- 報文類型的區分
101報文區分定長和變長兩種，而104規約都是變長的報文。但是對於104來說，其控制域決定了104報文分別屬於三種類型（I幀S幀U幀）。所以在解析104到控制域的時候，是在解析104的第一個難題。我先說一下我自己的區分邏輯。
![在這裏插入圖片描述]()
- 我是用控制域的第一字節去和3做位運算（因爲和3做位運算就可以得到第一字節的D1/D0兩位），從上面的圖中我們可以看到，結果如果是1的話就是S格式，如果是3的話就是U格式，其他 的結果就是I格式的報文。
- 第二種方式是我在和一個網友交談中得到的，他是運用奇數或者偶數來區分的，這裏我列一個表格 ，這樣的話如果第一個字節是偶數就是I幀，否則判斷第三字節是0就是U幀。這樣也可以區分報文的類型
但是我認爲還是做位運算效率會更高，計算奇偶性還需要用到%這樣的運算。
| 類型 | 第一字節 | 第二字節 | 第三字節 | 第四字節 |
|---|---|---|---|---|
| S幀 | 奇（1） | 0 | 偶 | — |
| I幀 | 偶 | — | 偶 | — |
| U幀 | 奇 | 0 | 0 | 0 |
- 位運算的運用
在解析規約的時候，我一般都是運用的位運算(&)，這樣既可以提高程序的效率，也有助於理解。首先在規約的定義中有很多的一個字節中的不同位代表一個含義，這種時候就運用到了位運算，這樣就可以直接將對應位的值提取出來，例如那可變結構限定詞這個字節來舉個例子。最高位的D7代表的是信息元素地址的連續性，其中0不連續1連續，所以我們只需要拿這個字節和128(0x80)做位運算就可以得到D7這一位，如果結果是10000000就說明是1連續。這個地方更直觀一點的判斷方法就是((B&0x80)>>7)==1?連續 : 不連續。
- 時標的解析
首先時標這裏一共有7個字節，下面對這幾個字節的含義以及解析方法做一下解釋：
- 年(byte 7):這裏只有後面的7位有效，但是第8位填充的是0，所以這一個字節直接轉換形成int就可以了。
- 月(byte 6):同上
- 小時(byte 4):同上
- 分鐘(byte 3):同上
- 日(byte 5[bit 1~5]):第五字節的後5位表示的是日，byte5 & 0x1F 就可以得到(0x1F = 0001 1111),例如第五字節是87(87 = 0x57 = 0101 0111)，其中010指的是星期，10111指的是day。這裏使用87 & 0x1F就可以得到23。使用87 & 0xE0就可以得到64，然後再用這個結果除以32就可以得到結果，如果說除以32不太理解的話，也可以用結果右移運算64>>5也可以得到結果 。
- 毫秒(byte 1 and byte 2):這個地方首先是低前高後的問題(這個爲題不太明白的可以先翻一下下面的第四個問題)，( byte 2 << 8 ) + byte 1 ，這個地方我用一個表格說明一下(例如第一字節是6E，第二字節是2A)。
/**
* 時標CP56Time2a解析
*/
public static String TimeScale(int b[]) {
String str = "";
int year = b[6] & 0x7F;
int month = b[5] & 0x0F;
int day = b[4] & 0x1F;
int week = (b[4] & 0xE0) / 32;
// int week = (b[4] & 0xE0) >> 5;
int hour = b[3] & 0x1F;
int minute = b[2] & 0x3F;
int second = (b[1] << 8) + b[0];
str += "時標CP56Time2a:" + "20" + year + "-"
+ String.format("%02d", month) + "-"
+ String.format("%02d", day) + "," + hour + ":" + minute + ":"
+ second / 1000 + "." + second % 1000;
return str + "\n";
}
/**
* 時間轉16進制字符串
*/
public static String date2HStr(Date date) {
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
calendar.setTime(date);
StringBuilder builder = new StringBuilder();
String milliSecond = String.format("%04X", (calendar.get(Calendar.SECOND) * 1000) + calendar.get(Calendar.MILLISECOND));
builder.append(milliSecond.substring(2, 4));
builder.append(milliSecond.substring(0, 2));
builder.append(String.format("%02X", calendar.get(Calendar.MINUTE) & 0x3F));
builder.append(String.format("%02X", calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY) & 0x1F));
int week = calendar.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
if (week == Calendar.SUNDAY)
week = 7;
else week--;
builder.append(String.format("%02X", (week << 5) + (calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH) & 0x1F)));
builder.append(String.format("%02X", calendar.get(Calendar.MONTH) + 1));
builder.append(String.format("%02X", calendar.get(Calendar.YEAR) - 2000));
return builder.toString();
}
- 低前高後的問題
這裏講一下低前高後的問題，拿這個104規約的信息對象地址舉例。例如34 12 00這是原報文的字節，再具體解析的時候我們要把它轉成0x001234=4660，其實這裏和上面的毫秒的解析方式一樣。
