GB T 18657.4-2002 远动设备及系统 第5部分;传输规约 第4篇 应用信息元素的定义和编码.pdf
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1、二IC百33.200F 21 f占2,-. 共远动设5音 G/T 18657.4 2002 idt IEC 60870-5-4:1993 日码Telecontrol equipment and systems Part 5: Transmission protocols Section 4: Definition and coding of application information elements 2002- 02-22发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2002- 08-01实施发布GB!T 18657. 4-2002 目次前言. . . . . . . . . . . . .
2、 . . . . . . IEC前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E 引言. 1 1 范围和对象. . . . . . . . . . . . . 1 2 引用标准. . . . ., . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 信息元素的陈述规则. . . .0. . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 标准信息元素. . . . . . . . . . . . . . . 4
3、 5. 1 类型1 2元符号整数(UD(正整数). . . . . . . . . . . 4 5. 2 类型2,整数(1)(正整数或负整数). . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5. 3 类型3,元符号定点数0)的信息元素通过比特的位置和宽度i的功能的编码规范陈述:data type iliJ,见第5章中标准信息元素的定义。4.8 重复的数据域如数据域由宽度i重复n次的子域组成,贝IJ可用两种方法陈述za)子域重复n次的陈述glnlormation element 01 size ni: =n data type iliJ b)全部域阳的陈述:Informa
4、tion element of sze ni: =data type nilniJ 5.1.2中给出了二十进制整数的这两种陈述方法。如数值n在数据类型陈述之前,则比特位置的陈述自l开始,再陈述与重复子域相关的值和码,见6.6中8比特状态+瞬变检出的域元素定义的例子。4.9 数据域的逻辑组合一些应用的功能由域之间的逻辑组合形成。典型的例子为实数数据类型(见6.5),在数据域的小数和指数值之间按逻辑与的关系形成它的数值,或某些控制域中一个域的功能决定于另一个域的数值。在这些应用中,所包含的数据域的特定值或值的范围以与或或的组合表示导出的功能2data type 1 and (or:or) data
5、 type 2 : =function 4.10 数据域的组装和传输顺序数据元素的表示方法常和数据内容的功能应用要求有关。这些数值按我们习惯的读写方式表示,RP 从左J1J右按它们的底的降军顺序排列。信息元素的宽度不是8比特的倍数时,允许将信息域元素序列压缩组装,以形成信息域的八位位组结构。信息域元素多于一个八位位组时,按传输模式1最先传输顶部的八位位组,或按传输模式2最后传输顶部的八位位组。在采用的协议集中应规定选择的模式。5 标准信息元素5. 1 类型12元符号整数(Ul)(正整数)5. 1. 1 类型1.1:无符号二进制数二Uli类型1.1见图30Uli: =Ulil,iJ4 :三)一一
6、一一一GB/T 18657.4-2002 1 ;-1 -1 ,.i -2 2 .-, 2 3 2 MSB 范围:0.+2- 1 2 LSB 图3无符号二进制数5.1.2类型J.2.无符号二十进制整数=nUI4BCD类型J.2见图40n=十进制位数。nUI4BCD =nUI4口1卜.叫J: =UI4nl叫nJ个位: =UI414J 十位.=UI4【58J百位 =UI4912J 10.-1位.=UI44n一扣4nJ8 7 6 5 十位e 4 2 1 10 -1世8 4 2 1 4 3 e 4 8 4 再回:0.四一1z 个位z 百位2 图4无符号二一十进制整数5.2 类型2:整数(1)CiE整数或
7、负整数)5.2.1 类型2.1 :带符号二进和j整数=Ii类型2.1见图5.负数为2的补码.1 I 1 Ii: =CPi UIi一11z一lJ,Sign: =liliJSign=S: =BS1iJS:=正,S.=负S和UIi-l:=-2-2 S和UIi-lS和UIi一1: = _2-1+ 1 l z=02-1-1 z ;-1 3 2 1 2,-7 - 22 2 2。在囤1_2,-1.0+2;-1-1 图5带符号二进制整数5.2.2类型2.2:带符号二十进制整数=14n+1BCDn为十进制数的位数(类型2.2见图6)。14n+1BCD =14n十114n+1J2=CP4n十1nBCDdigit
8、,SignJ 5 , GB/T 18657,4一2002, =U!414J , =BS14n+1J BCDdigit g=正Sign=S S z=负S 十位个位8 4 2 1 8 4 2 1 百位8 4 2 1 10-1位S 8 4 2 1 范围I1-10.lOn-l 带符号二一十进制整数图65.3 类型3,无符号定点数(UF)(E定点数)5. 3, 1 类型3.1 ,归一化无符号定点数=UFi类型3.1见图7.UFi, =UfiliJ -2 + , 2 1 2 ;-1 , 2- 2 -, Om1-2 范围E归一化无符号定点数图75. 3- 2 类型3.2,元符号定点数归一化为十2X100%
9、=UFi. j 类型3.2见图8。UFi. j , =UFi. jl.jJ 1 2 ;-1 范围g2i-2 2i-1 无符号点数归一化为+2iX100% 图85.4 类型4:定点数(F)(正或负定点数负数用2的补码表示。5.4. 1 类型4.1,归一化定点数=Fi类型4.1见图9.Fi , =CPi(Uli-11i-1J ,Sign , =FiliJSign=S,=BS1iJ S,=正,S和Uli一1S和U!i一1S和U!i一1 ,=-1+2)-; 21-; , =01-2)-; g=-1 S,=负6 GB/T 18657.4-2002 三ZJ;-2 ;-1 2- 2- h 范围,-1m+1-
10、zts 图9归一化定点数5.4.2 类型4.2:带符号定点数归一化为土2XI00%=Fi.j类型4.2见图100Fi. j: =CPi UIi-l1i-1J ,Sign : =Fi. j江t口1叮JSi地gn=S:=BS1i汀 S:=正,S:=负S和UIi-lS和UIi一1出;-1 2- z=-220-21一2-):=2(0+1-2H) ;-2 2- 三三3范围I-2. +2J_ 21+1-i 图10带符号足点数归一化为土2jXI00%5.5类型5:实数(R)(浮点数类型5见图110Floating point number: =Ri. jFraction,Exponent,Sign i=浮点
11、数的整个数据宽度Fraction =F: =UljIjJ j=小数的数据宽度Exponent Sign =E: =UIi-j-lj+l叫lJ i-j一1=指数的数据宽度=S:=BS1iJ S:=正,S:=负, ;-1 ;-2 j+2 j +1 J )-1 符号指量 s 21-;-2 2-2 2 2 -1 2-2 图115.6类型6:比特串(BS)(独立比特组合类型6见图120实数(R)浮点数Bitstring: =BSi1iJ=宽度为g的状态寄存器BSinJ: =Sn=位置为n的状态比特Sn:=FALSE(假)Sn: =TRUE(真图125. 7 类型7:八位位组串(OS)(八位位组组合)类型
12、7见图13.Octetstring: =OS8i18iJ 比特串(BS)2 1 4、世2可-22-2 7 1 GB/T 18657.4-2002 几位位组串8 7 6 5 4 3 2 1 I A位位组$12 A桩桩组审2 )扭住组靡,图13八位位组串(OS)6 信息元素集下面提出一些建议。6.1 类型1,无符号整数(UI)(整个正整数)6. 1. 1 类型1.1,元符号二进制整数8 一一信息元素双命令 ,=不允许,=开(OFF),=合(ON),=不允许2 2 1 。2 一一信息元素持续调节命令(1EV371-03-13)=UI2 PersistRegCommand (图1日.8 7 6 5 4
13、 3 z 2 图15持续调节命令Ul2PersistRegCommand , = U1212J ,=不允许,=降(LOWER),=升(HIGHER),=不允许1 2 一一信息元素步调节命令气IEV371-03-12) = UI2RegStepCommand (图16),8 ? 6 s 4 3 2 E 2 2 16 步调节命令Ul2RegStepCommand , = UI212J ,=不允许GB/T 18657.4-2002 ,=降一步(LOWER),=升一步(HIGHER),=不允许一一信息元素双点信息OEV371-02-08)=UI2DoublePointlnf (图17) a 7 6 5
14、 4 3 2 1 2 2 图17双点信息UJ2 DoublePointlnf , = UJ212J ,=不确定状态,=确定状态开(OFF),=确定状态合(ON),=不确定状态一一信息元素、取1码=UIS-10fBCode(8比特之一为1.其他7比特为0).UI8 _ lof8Code , = UI818J 建议用于步进位置的信息.一一信息元素8比特无符号整数=UI8(图18)。8 7 2 2 MSB 6 2 5 2 4 2 范围,0.255 3 2 2 2 图188比特无符号整数UJ8 , =UJ818J一一信息元素范围从0250的值=UI8Range250.UJ8Range250 , = U
15、J818J ,=为特殊用途保留1 2 LSB 6.1.2 类型1.2,元符号二一十进制整数6.2 一一信息元素6位无符号BCD整数=6UJ4BCD(图19)6UJ4BCD , =6UJ414J , =UJ24124J 十位个位8 4 2 8 4 2 子位百世g 4 2 2 8 4 2 十万位万位8 4 z I 8 4 2 范围:0.999999 图19类型2:整数(1)(全部正或负的整数6位元符号BCD整数1 1 1 9 GB/T 18657.4-2002 6.2. 1 类型2.1 :带符号二进制整数一一信息元素、比特整数=18(图20)。18: =1818J 8 7 6 5 4 3 2 2
16、2 2 2 2 MSB 革国.-128.+127 图208比特整数一一信息元素12比特向右取齐整数=112Ri日ht(图21)0I12Right , = 1121 12J 8 7 6 2 2 2 6 2 4 3 2 3 2 2 2 2 s 10 ft 9 2 . 2 图2112比特向右取齐整数信息元素12比特向左取齐整数=112Left (图22)。112Left: = 112516J建议用于双极性测量值、双极性设定命令。8 7 2 2 6 2 2 5 2 -2 4 3 2 2 程国1-2048.+20472 2 12比特向左取齐整数6.2.2 图22类型2.2:带符号二十进制整数信息元素5位
17、BCD整数=121BCD(图23)。121BCD ,=121121J : =CP5U14BCD.SignJ U!4BCD : =U!414J Sign=S : =BS121J S S 10 g=正s=负8 4 8 4 十位个位2 1 8 4 2 千位百位2 1 8 4 2 万位s 8 4 2 在国盲-99999.+99999 图235位BCD整数1 2 LSB 2 8 2 1 2 1 I 1 L一一一一一, G/T 18657.4-2002 6.3类型3:元符号定点数(UF)(正定点数)6. 3. 1 类型3.1 :归一化无符号定点数(图24)-一信息元素8比特归一化无符号定点数=UI8UF8
18、: =UF818J MSB 6 2- 5 2- 4 2- 3 2- 范围,0.+1-1/256 2 2- 1 2- l.SB 6.3.2 图248比特归一化无符号定点数类型3.2:归一化为十2iX100%的无符号定点数一一信息元素归-化为200%的无符号8比特定点数=UF8.1(图25)。UF8. 1: = UF818J 8 7 6 5 3 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 MSB l.SB 范围,0.+2-1/128 图25归一化为200%的无符号8比特定点数6.4类型4:定点数(F)(全部正的或者负的定点数6.4.1 类型4.1:归一化带符号定点数-一信息元素1刊6比特归一化带符号定
19、点数=F盯16们(图26),F16仇:=F16吭C口1卜.什6叼JB 7 2- 2- s 2- MSB 6 5 2 -10 2 -11 2-J2 2 -, 2- 2- 3 2 l.SB E 2-13 2-1-4 2-15 2 -, 2- 2- 范围:-1.+1-2-16 图2616比特归一化带符号定点数一一信息元素12比特向右取齐归一化带符号定点数=F12Right(图27)。F12Right: =F12112J 8 7 6 5 4 3 2 2- 2- 2- 2- 2- 2- 2-10 2-11 s 2- 2 -2 2-3 在国:-1.+1-2:1l 图2712比特向右取齐归一化带符号定点数一
20、一信息元素12比特向左取齐归-化带符号定点数=F12Left(囹28),F12Left: =F12516J建议用于测量值、设定命令。(IEV371-03-11) 注2建议的额定测量值为N=EI户,E=范围的极限.p=!.2(缺省值),p的其他规范由协商确定.11 G8/T 18657.4-2002 1 z 3 4 5 6 7 8 . 2-1 2 -11 2 -10 2 -, 2- 2 -, 2- 2- 2- 2- 2- 惠国-1.+1-2-11 因2812比特向左取齐归一化带符号定点数类型4.2:归一化为土2iX100%的带符号定点数一一信息元素归一化为士200%的带符号8比特定点数=F8.1
21、(图29)。F8.1: =F818J 6.4.2 2 3 4 5 6 2 -, 2- 2 -, 2 -, 2 -, 7 8 s LSB 范围I-2.+2-1/64 队SB图29类型5:实数(R)(浮点数一一信息元素IEEE标准754短浮点数=R32IEEE STD754(图30)。R32 IEEE STD754:=去R32.23 Fraction ,Exponent ,Sign Fraction=F, =UI23123 S:=正6.5 S:=负=士零=非归一化数=归一化数=土无限大Fand E:=NaN =非数字,不论符号本条和IEEE标准754一戳,规定汗点计算的范围如下:范围:_ 2128
22、十2104+2山一2104,即-3.4X10+3.4X10飞最小的负数s-2-149,即-1.4X10-; Fand E:=(-l沪xoFand E:=(一1沪X2E-I26(0. ,F) E:=(-1沪X2E-127 (1. ,F) F and E: = (-l)s X 1 2 3 2 2-15 2-13 F=j、酷斗均15 6 7 8 -11 2 2 -21 2 -,因2口2附比特J位位组1 2-14 f=小量2-3 I 2-4 2- ff2-10 2- 2 3 F=指1世2 I 2 2-1 2- 2- 2- 2 2 2 2 2 2 Sign 2 4 IEEE标准754短浮点数图30-最大
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