TYT UVL-15W通信协议规范

版本：V3.0 | 修正E5命令，补充完整帧示例

1. 协议概述

1.1 基本特性

协议类型：二进制请求-响应协议。
通信载体：USB CDC虚拟串口或 ET25SE蓝牙透传模块。
核心机制：固定帧头/帧尾、数据域字节转义、LRC纵向冗余校验。
数据方向：双向帧头不同。上位机请求帧以 FE EE EF 为核心帧头；对讲机响应帧以 FE EF EE 为核心帧头。
帧头同步：实际的通信帧在核心帧头前，必须包含至少1个（通常为2个或更多）0xFE作为前导字符，其主要作用是为设备（对讲机）从休眠中唤醒和进行字节流同步。

1.2 地址空间

读写操作针对对讲机外置SPI Flash的以下绝对地址范围（定义于固件源码）：

起始地址 (SP_READ_WRITE_ADDR_START): 0x8000 (十进制 32768)
结束地址 (SP_READ_WRITE_ADDR_STOP): 0x21000 (十进制 135168)
有效数据区大小: 102,400 字节 (0x21000 - 0x8000)。

注意：所有多字节地址、长度均为大端序(Big-Endian)。实际操作时，地址应在此范围内。

2. 协议帧格式

2.1 上位机 -> 对讲机 (请求帧)

[前导0xFE] ... [前导0xFE] 0xEE 0xEF <CMD> <已转义的数据域> <已转义的LRC> 0xFD

核心帧头为3字节固定值：FE EE EF。其前必须包含数量≥1的0xFE用于同步与唤醒。

2.2 对讲机 -> 上位机 (响应帧)

[前导0xFE] ... [前导0xFE] 0xEF 0xEE <CMD> <已转义的数据域> <已转义的LRC> 0xFD

核心响应帧头为3字节固定值：FE EF EE。其前必须包含数量≥1的0xFE。

2.3 帧元素说明

字段	长度	说明	转义要求
请求帧头	3字节	核心帧头固定为 `FE EE EF`，其前方为数量≥1的`0xFE`前导符。	不转义
响应帧头	3字节	核心帧头固定为 `FE EF EE`，其前方为数量≥1的`0xFE`前导符。	不转义
命令字(CMD)	1字节	标识操作，见第5节	不转义
数据域	变长	命令参数/数据，格式见第5节	需要转义
校验和(LRC)	1字节	纵向冗余校验值	需要转义
帧尾	1字节	固定 `0xFD`	不转义

3. 字节转义规则

3.1 转义目的

防止数据域及LRC字节在传输过程中与帧控制字符（0xFE, 0xEF, 0xEE, 0xFD）或转义字符（0xFF）冲突。

3.2 发送端转义算法 (上位机编码)

转义范围：仅对数据域和LRC的每个原始字节进行转义，命令字不转义。

// 伪代码：对单个原始字节进行转义编码
unsigned char raw_byte; // 原始数据
unsigned char temp = raw_byte + 0x80; // 核心操作：加0x80
if (temp > 0xF9) {
    // 情况1：需要特殊转义。发送两个字节: 0xFF 后跟 (temp的低4位)
    发送字节(0xFF);
    发送字节(temp & 0x0F);
} else {
    // 情况2：直接发送结果
    发送字节(temp);
}

3.3 接收端反转义算法 (对讲机解码，上位机解析响应时使用)

// 伪代码：对接收到的已转义数据域进行反转义
while (有数据待处理) {
    if (当前字节 != 0xFF) {
        // 情况1：普通字节。原始字节 = 当前字节 + 0x80
        原始字节 = 当前字节 + 0x80;
        指针后移1字节；
    } else {
        // 情况2：遇到转义序列 0xFF。原始字节 = 0xF0 + 下一个字节 + 0x80
        原始字节 = 0xF0 + 下一个字节 + 0x80;
        指针后移2字节； // 跳过 0xFF 和随后的低4位字节
    }
    保存原始字节；
}

4. 校验和 (LRC) 计算

4.1 计算规则

计算范围：仅对数据域的原始字节（转义前）进行累加计算，不包括命令字。
算法：8位累加（忽略进位）后取二进制补码。
LRC = (unsigned char)(0x100 - (sum & 0xFF));
LRC自身：计算得到的LRC字节也需要参与上述转义后，才能放入帧中传输。
验证：接收方将收到的数据域原始字节和LRC字节一起累加，结果低8位为0则校验通过。

4.2 计算示例 (以CMD 0xE0请求为例)

// 原始数据域: "UVL-15W" 的 ASCII
unsigned char raw_data[] = {0x55, 0x56, 0x4C, 0x2D, 0x31, 0x35, 0x57};
// 1. 累加
unsigned char sum = 0x55+0x56+0x4C+0x2D+0x31+0x35+0x57; // = 0x1E1, 取低8位 0xE1
// 2. 取补码
unsigned char lrc = 0x100 - 0xE1; // = 0x1F
// 3. 转义LRC: 0x1F + 0x80 = 0x9F (≤0xF9，直接发送)
// 4. 转义数据域: 每个原始字节 + 0x80
// 0x55+0x80=0xD5, 0x56+0x80=0xD6, 0x4C+0x80=0xCC, 0x2D+0x80=0xAD, 0x31+0x80=0xB1, 0x35+0x80=0xB5, 0x57+0x80=0xD7
// 因此，帧中发送的LRC字节是 0x9F，已转义数据域为 D5 D6 CC AD B1 B5 D7
// 5. 完整请求帧示例（包含2个前导0xFE）：
// FE FE EE EF E0 D5 D6 CC AD B1 B5 D7 9F FD

5. 命令详解

5.1 命令总览

命令字	功能描述	请求数据域（原始）	成功响应	关键说明
0xE0	获取设备信息	7字节机型字符串	0xE1 + 71B设备信息	握手命令，必须发送`"UVL-15W"`
0xE1	设备信息响应	71字节设备信息	(无)	响应0xE0，具体格式见5.2节
0xE2	开始读频	8字节地址范围	`"READ START OK"`	需读权限(`Clone_Read_Allow==true`)
0xE3	开始写频	8字节地址范围	`"WRITE START OK"`	需写权限(`Clone_Write_Allow==true`)
0xE4	写单条数据	6+N字节(地址+长度+数据)	0xE6 + `"WF OK"`+回显地址长度	必须在`0xE3`之后
0xE5	读写频完成	不同字符串（见5.7节）	`"Reboot"`	发送后对讲机会重启
0xE6	读单条数据	6字节(地址+长度)	0xE4 + 回显地址长度 + 数据	支持分片传输(若长度>128)
0xE7	密码校验	9字节(类型+密码)	密码对错字符串	需密码校验
0xEE	通用错误	错误描述字符串	(无)	帧错误、LRC错误、命令错误等，见5.10节

5.2 CMD 0xE0: 获取设备信息

请求数据：7字节，必须为机型字符串 "UVL-15W" 的ASCII码 {0x55,0x56,0x4C,0x2D,0x31,0x35,0x57}。
已验证请求帧示例（包含2个前导0xFE）：FE FE EE EF E0 D5 D6 CC AD B1 B5 D7 9F FD

5.3 CMD 0xE1: 设备信息响应（71字节）

响应CMD 0xE0的握手请求。数据域为71字节的原始设备信息，其结构（字节偏移与长度）定义如下：

字节偏移	长度	字段名	说明与取值
0	7	机型字符串	`"UVL-15W"` (ASCII)
7	1	分隔符	`'_'` (0x5F)
8	1	子机型号	固定为 `0x01`
9	1	分隔符	`'_'` (0x5F)
10	1	读频保护标志	`0x00`=允许读，`0x01`=需密码
11	1	写频保护标志	`0x00`=允许写，`0x01`=需密码
12	8	软件版本	8字节软件版本信息
20	1	分隔符	`'_'` (0x5F)
21	3	图片资源版本号	格式: {主, 次, 修订}，示例: `{0x01, 0x00, 0x00}`
24	12	CPU唯一ID	12字节CPU唯一标识符
36	16	Bootloader机型信息	16字节Bootloader存储的机型信息
52	9	硬件版本(解密后)	9字节解密后的硬件版本字符串
61	20	序列号(解密后)	20字节解密后的序列号字符串

注意：上位机收到此响应后，应检查字节10和11的读写保护标志，以决定后续流程是否需要进行密码验证(CMD 0xE7)。

5.4 CMD 0xE2: 开始读频

请求数据：8字节。4字节起始地址(大端) + 4字节结束地址(大端)。地址应在0x8000-0x21000范围内。
示例： 典型用法：发送整个有效数据区(0x8000-0x21000)，以便对讲机识别需操作的整体地址范围，上位机亦可据此计算并显示进度。
- 起始地址: 0x8000 (大端: 0x00 0x00 0x80 0x00)
- 结束地址: 0x21000 (大端: 0x00 0x02 0x10 0x00)
- 原始数据: {0x00, 0x00, 0x80, 0x00, 0x00, 0x02, 0x10, 0x00}
- 转义后: 原始字节 + 0x80 → {0x80, 0x80, 0x00, 0x80, 0x80, 0x82, 0x90, 0x80}
- LRC计算（原始数据域）：0x00+0x00+0x80+0x00+0x00+0x02+0x10+0x00=0x92，补码0x6E，转义后0x6E+0x80=0xEE。
- 完整请求帧示例（包含2个前导0xFE）：FE FE EE EF E2 80 80 00 80 80 82 90 80 EE FD
响应：ASCII字符串 "READ START OK" (已转义)。

5.5 CMD 0xE3: 开始写频

请求数据：同 CMD 0xE2 (8字节地址范围)。
示例： 典型用法：发送整个有效数据区(0x8000-0x21000)，以便对讲机识别需操作的整体地址范围，上位机亦可据此计算并显示进度。
- 起始地址: 0x8000 (大端: 0x00 0x00 0x80 0x00)
- 结束地址: 0x21000 (大端: 0x00 0x02 0x10 0x00)
- 原始数据: {0x00, 0x00, 0x80, 0x00, 0x00, 0x02, 0x10, 0x00}
- 转义后: 原始字节 + 0x80 → {0x80, 0x80, 0x00, 0x80, 0x80, 0x82, 0x90, 0x80}
- LRC计算（原始数据域）：0x00+0x00+0x80+0x00+0x00+0x02+0x10+0x00=0x92，补码0x6E，转义后0x6E+0x80=0xEE。
- 完整请求帧示例（包含2个前导0xFE）：FE FE EE EF E3 80 80 00 80 80 82 90 80 EE FD
响应：ASCII字符串 "WRITE START OK" (已转义)。

5.6 CMD 0xE4: 写单条数据

请求数据：6 + N 字节。
- 字节 0-3: 写入地址 (4字节，大端)
- 字节 4-5: 数据长度 N (2字节，大端)
- 字节 6-(6+N-1): 要写入的N字节原始数据
示例： 典型用法：向地址0x8000写入512字节数据。
- 原始请求数据 (6+512=518字节)：
- 转义计算：对整个原始数据域（即包含地址、长度和数据在内的518字节）的每个原始字节执行+0x80操作。对于结果大于0xF9的字节，需使用0xFF进行特殊转义。
- LRC计算（原始数据域）：
  - 计算范围：518字节原始数据（地址+长度+数据）。
  - 累加和（取低8位）：假设为S。
  - LRC原始值：LRC_raw = 0x100 - S。
  - LRC转义：LRC_escaped = LRC_raw + 0x80 (若结果≤0xF9)，或进行0xFF转义。
- 完整请求帧结构示例：
  [前导0xFE] [前导0xFE] 0xEE 0xEF E4 [已转义的518字节数据域] [已转义的LRC] FD
  注：这是一个示意结构。实际帧长度约为 2(前导) + 3(帧头) + 1(CMD) + 518(转义后数据域，长度可能因特殊转义增加) + 1(LRC) + 1(帧尾) = 526字节左右。
响应(0xE6)：数据域为 "WF OK" (5字节) + 回显的地址(4字节) + 回显的长度(2字节)。

5.7 CMD 0xE5: 读写频完成

请求数据：根据操作类型发送不同的ASCII字符串：
- 读频完成：发送 "Read Complete" (13字节，不含结束符)
- 写频完成：发送 "Write Complete" (14字节，不含结束符)
示例1：读频完成（发送"Read Complete"）：
- 原始数据域: "Read Complete" → ASCII: {0x52, 0x65, 0x61, 0x64, 0x20, 0x43, 0x6F, 0x6D, 0x70, 0x6C, 0x65, 0x74, 0x65}
- 转义后: 对上述13字节分别执行+0x80操作。
- LRC计算: 对13字节原始数据计算LRC，并转义。
- 完整请求帧示例（包含2个前导0xFE）:
  FE FE EE EF E5 [已转义的"Read Complete"] [已转义的LRC] FD
示例2：写频完成（发送"Write Complete"）：
- 原始数据域: "Write Complete" → ASCII: {0x57, 0x72, 0x69, 0x74, 0x65, 0x20, 0x43, 0x6F, 0x6D, 0x70, 0x6C, 0x65, 0x74, 0x65}
- 转义后: 对上述14字节分别执行+0x80操作。
- LRC计算: 对14字节原始数据计算LRC，并转义。
- 完整请求帧示例（包含2个前导0xFE）:
  FE FE EE EF E5 [已转义的"Write Complete"] [已转义的LRC] FD
响应：ASCII字符串 "Reboot" (已转义)。对讲机在发送此响应后延迟约400ms将自动重启，上位机需准备重连。

5.8 CMD 0xE6: 读单条数据

请求数据：6字节。
- 字节 0-3: 读取起始地址 (4字节，大端)
- 字节 4-5: 要读取的数据长度 N (2字节，大端)
示例 (来自实际通信)：从地址0x00000000读取0x0800(2048)字节。
- 原始请求数据: {0x00,0x00,0x00,0x00, 0x08,0x00}
- 转义计算：对上述6字节原始数据（地址和长度）的每个字节执行+0x80操作。
- LRC计算：对6字节原始数据计算LRC，并转义。
- 已验证请求帧(2个前导0xFE): FE FE EE EF E6 80 80 00 80 88 80 F8 FD
响应规则：
1. 如果 N ≤ 128：单帧回复 CMD 0xE4。数据域格式：回显地址(4B) + 回显长度(2B) + 读取到的N字节数据。
2. 如果 N > 128：采用分片传输。
  - 第一片：发送一个不完整的0xE4帧（无0xFD帧尾），包含回显地址、回显长度及前128字节（或更少）数据。
  - 中间片：连续发送多个纯数据包（无命令字），每包最大128字节，并已做相同转义。
  - 最后一片：发送最后一个数据包，后跟已转义的LRC和帧尾0xFD，构成一个完整帧的结束。
注意：上位机需能根据首包中的"长度"字段，持续接收并拼接后续数据块，直到收满指定字节数。

5.9 CMD 0xE7: 密码校验

请求数据：9字节。
- 字节 0: 验证类型。0x00=校验读频密码，0x01=校验写频密码。
- 字节 1-8: 密码。8字节ASCII，不足部分用0xFF填充。
响应：校验结果字符串 (已转义)。
- 读密码正确: "Read Password Right"
- 读密码错误: "Read Password Error"
- 写密码正确: "Write Password Right"
- 写密码错误: "Write Password Error"

5.10 CMD 0xEE: 通用错误响应

当对讲机在解析或处理上位机请求时遇到错误，将以此命令响应。上位机必须妥善处理这些错误，以实现健壮的通信。错误信息字符串（已转义）及触发条件如下：

错误信息 (原始ASCII)	触发条件	上位机处理建议
`"Frame Head Error"`	接收到的数据帧，其核心帧头（`FE EE EF`）不正确。	检查发送的帧头格式，或确认链路是否受到干扰。
`"Frame Tail Error"`	接收到的数据帧，其帧尾字节不是`0xFD`。	检查帧结构完整性，或确认数据在传输中是否被截断。
`"Frame Length Error"`	接收到的数据帧总长度过短（<5字节），不构成有效帧。	检查发送数据是否完整。
`"Frame Lrc Error"`	接收到的数据帧，其LRC校验失败。	检查数据域转义算法和LRC计算算法是否正确。上位机应尝试重发先前未成功的请求。此为常见错误。
`"Option Value Error"`	接收到的命令字（CMD）无法识别，或CMD 0xE8的子功能码无法识别。	检查发送的命令字是否正确，或确认电台固件版本是否支持该命令。

重要提示：以上所有错误响应均遵循标准响应帧格式：[前导FE]... FE EF EE EE [已转义的错误信息] [已转义的LRC] FD。上位机在收到CMD 0xEE后，应根据具体的错误信息采取相应的重发机制或错误处理策略。例如，若因"Frame Lrc Error"导致读/写某块数据失败，上位机应重发对应的0xE6或0xE4命令。

6. 典型通信流程

6.1 完整读频流程

APP -> 电台: 0xE0 ("UVL-15W") // 握手
电台 -> APP: 0xE1 (设备信息) // 检查读保护标志(字节10)
(若保护) APP -> 电台: 0xE7 (类型0x00 + 读密码) // 验证
APP -> 电台: 0xE2 (起始地址, 结束地址) // 开始读
电台 -> APP: "READ START OK" // 确认
循环 {
- APP -> 电台: 0xE6 (地址, 长度) // 请求读一块
- 电台 -> APP: 0xE4 (地址, 长度, 数据) // 返回数据 (可能分片)
} until 所有数据读完
APP -> 电台: 0xE5 ("Read Complete") // 读频完成
电台 -> APP: "Reboot" // 电台将重启
(电台重启后) APP需重新从步骤1开始连接。

6.2 完整写频流程

APP -> 电台: 0xE0 ("UVL-15W") // 握手
电台 -> APP: 0xE1 (设备信息) // 检查写保护标志(字节11)
(若保护) APP -> 电台: 0xE7 (类型0x01 + 写密码) // 验证
APP -> 电台: 0xE3 (起始地址, 结束地址) // 开始写
电台 -> APP: "WRITE START OK" // 确认
循环 {
- APP -> 电台: 0xE4 (地址, 长度, 数据) // 发送一块数据 (典型为512字节)
- 电台 -> APP: 0xE6 ("WF OK"+地址+长度) // 写确认
} until 所有数据发送完
APP -> 电台: 0xE5 ("Write Complete") // 写频完成
电台 -> APP: "Reboot" // 电台将重启
(电台重启后) APP需重新从步骤1开始连接。

7. 上位机开发关键点与建议

帧头同步：请求帧核心帧头为FE EE EF，其前需发送数量≥1的0xFE用于设备唤醒和字节同步。期待响应帧核心帧头为FE EF EE。
转义范围：仅数据域和LRC需要转义(+0x80)，命令字不转义。注意0xFF转义序列。
LRC计算：仅对数据域原始字节计算补码。建议先用已知正确帧（如CMD 0xE0帧）验证算法。
地址与长度：使用大端序。操作地址应在 0x8000 (32768) 至 0x21000 (135168) 之间。
进度计算与操作范围：CMD 0xE2和CMD 0xE3命令中发送的整个有效地址范围(0x8000-0x21000)用于对讲机识别操作的整体大小，上位机可据此计算并显示进度。
分片读取：必须实现0xE6 0xE4命令响应分片数据的组装逻辑。根据首包中的长度字段，持续接收后续数据块。
错误处理与重发：必须妥善处理CMD 0xEE错误响应。对于"Frame Lrc Error"等传输错误，上位机应实现相应命令的重发机制，并设置合理的超时与重试次数限制。
最终重启：0xE5命令（读频完成发送"Read Complete"，写频完成发送"Write Complete"）会导致电台重启，这是正常流程。