4. SECS-II 消息结构：核心概念与协议基石

SECS-II 定义了在主机与设备之间传输的消息（Message）的结构与语义。理解消息结构是进行协议一致性测试的前提。本章将深入剖析 SECS-II 消息的构成要素：Stream、Function、Message ID、W-Bit、系统字节以及消息分类。

4.1 Stream 与 Function：消息的“坐标”

SECS-II 消息通过 Stream（流）和 Function（功能）两个维度进行唯一标识，类似于二维坐标系中的点。

• Stream (S)：消息的类别，取值范围 0~127。例如，Stream 1 通常用于设备状态与控制，Stream 2 用于设备数据与参数。
• Function (F)：消息的具体操作，取值范围 0~255。例如，Function 1 通常表示“请求”（Request），Function 2 表示“数据”（Data）。

一个完整的消息标识符写作 S<n>F<m>，例如 S1F1（Are You There Request）、S1F2（Are You There Data）。

4.2 Message ID：消息的唯一标识

Message ID 由 Stream 编号和 Function 编号组合而成，是消息在协议层面的唯一标识。在测试中，Message ID 用于匹配请求与响应。

4.3 W-Bit：等待响应的标志

W-Bit（Wait-Bit）是消息头中的一个标志位，用于指示发送方是否期望接收方返回一条响应消息。

• W-Bit = 1：发送方要求接收方必须回复一条 Secondary Message（次要消息）。
• W-Bit = 0：发送方不要求回复，消息为单向通信（Fire-and-Forget）。

4.4 系统字节：事务关联的纽带

系统字节（System Bytes）是消息头中的 4 字节字段，用于将 Primary 消息与对应的 Secondary 消息关联起来，形成一次完整的事务（Transaction）。

• Primary 消息：发送方生成一个唯一的系统字节值。
• Secondary 消息：接收方在回复时必须将系统字节设置为与 Primary 消息相同的值。

4.5 消息分类：Primary 与 Secondary

SECS-II 消息根据其在事务中的角色分为两类：

4.6 消息结构在测试中的应用

在自动化测试中，理解消息结构有助于构建精确的测试用例：

1. 构造 Primary 请求：设置正确的 Stream/Function、W-Bit=1、生成唯一系统字节。
2. 验证 Secondary 响应：检查 Message ID 是否为预期的 Function+1、W-Bit=0、系统字节与请求一致。
3. 异常测试：发送 W-Bit=0 的消息，验证设备不会回复；发送错误的系统字节，验证设备是否拒绝。

def test_secondary_system_bytes_match(host_session, device_session):
    # 1. 主机发送 Primary 消息
    primary_msg = build_secs_message(
        stream=1, function=1, w_bit=True,
        system_bytes=0x12345678,  # 生成唯一系统字节
        body=[]  # 空消息体
    )
    host_session.send(primary_msg)

    # 2. 设备应回复 Secondary 消息
    secondary_msg = device_session.receive(timeout=5.0)

    # 3. 验证 Message ID 为 S1F2
    assert secondary_msg.stream == 1
    assert secondary_msg.function == 2

    # 4. 验证 W-Bit 为 0
    assert secondary_msg.w_bit == False

    # 5. 验证系统字节与 Primary 一致
    assert secondary_msg.system_bytes == 0x12345678, \
        f"系统字节不匹配: 期望 0x12345678, 实际 {secondary_msg.system_bytes}"

    print("PASS: Secondary 消息系统字节匹配正确")