MDB协议是什么？

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好的，我们来深入了解一下 MDB 协议以及 InBox 产品如何与之对接。

1. MDB协议是什么？

MDB (Multi-Drop Bus / Internal Communication Protocol) 是一种专门为自动售货机、自助服务终端（如自助咖啡机、售货机、娱乐设备等）内部组件通信设计的串行总线通信协议。

它的核心目的是让售货机的主控制器（称为 VMC - Vending Machine Controller）能够高效、可靠地与机器内部的各种外围支付设备和功能模块进行通信，例如：

• 支付设备： 硬币器、纸币器、非接触式读卡器（NFC/Credit Card Reader）、移动支付模块。


• 功能模块： 找零器、电子锁、显示单元、多货道选择器等。

2. InBox 产品与 MDB 设备对接

当提到 InBox 产品可以与 MDB 协议的设备进行对接，这通常意味着 InBox 产品充当了 VMC (主设备) 的角色。

• 硬件层面： InBox 需要提供一个符合 MDB 电气标准的物理接口（通常是 5 针或 6 针的连接器）。


• **软件层面：***   InBox 需要运行实现 MDB 主设备协议的软件栈。
  
  
  
  • 这套软件负责：
    
    
    
    • 按照 MDB 规定的时序要求轮询（Poll）各个连接的从设备（如硬币器、纸币器）。
    
    
    • 发送 MDB 标准命令（如使能设备、查询状态、请求出货、找零指令等）。
    
    
    • 接收并解析从设备发回的响应和数据（如支付金额、错误状态、版本信息等）。
    
    
    • 管理总线上的冲突检测和超时处理。
    
    
  
  


• 功能层面： InBox 通过 MDB 协议获取支付信息（用户投入了多少钱/刷卡授权），并根据业务逻辑决定是否出货，并可能发送找零指令给硬币器。

简单来说：InBox 通过实现 MDB 主设备协议，能够“命令”和“理解”那些符合 MDB 从设备标准的支付模块（硬币器、纸币器、读卡器等），从而实现现金、刷卡等传统支付方式在 InBox 应用场景（如智能售货柜、自助咖啡机等）中的集成。

3. 协议的来源（国家与协会）

• 起源国家： 美国


• 制定与维护协会： NAMA (National Automatic Merchandising Association - 美国自动售货协会)
  
  
  
  • 早期版本（如 MDB V1.0）由 VMC Manufacturers Association (VMC 制造商协会) 制定。
  
  
  • 随着发展，VMC MA 的工作被整合到 NAMA 协会下。NAMA 成为 MDB/ICP 协议事实上的所有者和维护者。
  
  
  • 协议也被称为 NAMA MDB/ICP 标准。ICP (Internal Communication Protocol) 是其更正式的名称，但 MDB 这个简称在行业中更为通用。
  
  

4. 协议的具体内容 (核心要点)

MDB 是一个相对严谨的标准协议，其公开的官方文档需要通过 NAMA 购买获得。不过，其核心内容和特点可以概括如下：

• 总线拓扑： “单主多从” 总线。一个 VMC (主设备) 通过一条共享的总线连接多个外围设备（从设备）。


• 物理层：
  
  
  
  • 基于 RS-232 信号电平（但不是标准 RS-232 电压/电平）。
  
  
  • 使用 9V 逻辑电平（高电平≈9V，低电平≈0V）。
  
  
  • 差分信号线： DATA (Data from VMC to Peripheral) 和 STATUS (Data from Peripheral to VMC) 两条独立的信号线。
  
  
  • 速率：9600 bps (默认且最常用)。
  
  
  • 数据格式：8 位数据位，1 位停止位，无奇偶校验位 (8N1)。
  
  


• 链路层 (数据帧结构)：
  
  
  
  • 主 -> 从 (DATA 线):
    
    
    
    • [Address][Command][DataLen][Data1]...[DataN][Checksum]
    
    
  
  
  • 从 -> 主 (STATUS 线):
    
    
    
    • [Address][Status][DataLen][Data1]...[DataN][Checksum]
    
    
  
  
  • 关键字段:
    
    
    
    • Address (地址): 1字节。标识目标或源从设备。地址范围有特定分配（如 0x00-VMC广播，0x01-0x0F-保留，0x10-0x17-货道选择器，0x20-0x3F-保留，0x40-0x7F-通用外设如读卡器、找零器、显示等，0x80-0xBF-硬币器，0xC0-0xFF-纸币器）。
    
    
    • Command/Status (命令/状态): 1字节。主设备发送命令码（如 ENABLE, DISABLE, POLL, SETUP, EXPANSION等）。从设备回应状态码（如 ACK, RET, JUST VEND, READER DISABLE等）。
    
    
    • DataLen (数据长度): 1字节。指示后面跟随的数据字节数（0-255）。
    
    
    • Data (数据): 0-N 个字节。命令或响应携带的具体信息（如金额、版本号、错误码、配置参数等）。
    
    
    • Checksum (校验和): 1字节。简单的模256和校验（所有前面字节相加后取低8位）。
    
    
  
  


• 通信机制：
  
  
  
  • 主控轮询： VMC 严格按照时序要求，轮流向总线上的每个从设备发送 POLL 命令。这是 MDB 通信的基础。
  
  
  • 状态驱动： 从设备只有在被轮询到时才能响应。响应通常是其当前状态（如“空闲”、“有现金收入”、“要求禁止支付”等）。
  
  
  • 事件报告： 当重要事件发生时（如用户投入硬币），从设备会在被轮询时通过 STATUS 码（如 JUST VEND）和数据域（如金额）报告给 VMC。
  
  
  • 命令执行： VMC 根据轮询结果和业务逻辑，发送其他命令（如 SETUP 配置设备，EXPANSION 发送特定指令，VEND 批准出货并扣款，DISPENSE 命令找零器找零等）。
  
  


• 状态机： 协议定义了主设备和从设备需要维护复杂的内部状态机，以确保通信有序进行（如设备初始化、配置、启用、支付处理、禁用等状态）。


• 冲突检测与恢复： 协议包含检测总线冲突（多个设备同时尝试发送）和超时恢复的机制。


• 设备类型化： 协议定义了不同设备类型（硬币器、纸币器、读卡器等）的通用核心命令集，以及通过 EXPANSION 命令实现的厂商扩展功能。

5. 如何进行对接？

要让 InBox 产品与 MDB 设备对接，需要完成以下关键步骤：

1. 
   

   硬件准备：

   
   
   
   
   • 确保 InBox 主板上有符合 MDB 标准的物理接口（通常是 5Pin 或 6Pin MDB 插座）。
   
   
   • InBox 主板上需要集成 MDB 电平转换电路。因为 MDB 使用 9V 信号，而主控制器芯片通常使用 3.3V 或 5V TTL/CMOS 电平。常用的转换芯片如德州仪器（TI）的 SN65HVD12（RS-485 收发器，但常用于 MDB）或专门为 MDB 设计的芯片（如 MaxLinear 的 SP335）。
   
   
   • 准备标准的 MDB 线缆连接 InBox 和 MDB 从设备（如硬币器、纸币器等）。
   
   
   
   


2. 
   

   软件开发 (核心)：

   
   
   
   
   • 实现 MDB 主设备协议栈： 这是最关键的一步。需要在 InBox 的操作系统（如 Linux）或实时操作系统（RTOS）中编写或集成 MDB 主设备的驱动程序和协议处理代码。这包括：
     
     
     
     • 底层驱动： 驱动硬件 UART 和电平转换芯片，准确收发符合 MDB 电气规范和时序要求的信号。
     
     
     • 协议状态机： 实现 MDB 主设备的状态机逻辑（初始化、轮询循环、命令发送、响应解析、冲突/超时处理）。
     
     
     • 帧构建与解析： 正确组装发送帧（地址、命令、数据、校验和），并解析接收帧（地址、状态、数据、校验和验证）。
     
     
     • 定时器管理： 严格遵守 MDB 规定的时序（如轮询间隔、响应超时、位宽时间）。
     
     
     • 设备管理： 维护连接的从设备列表及其状态（地址、类型、是否响应、启用状态等）。
     
     
     • 核心命令处理： 实现 POLL, SETUP, EXPANSION, VEND 等核心命令的发送和处理逻辑。
     
     
     • 设备类型处理： 针对不同类型的从设备（硬币器、纸币器、读卡器），实现其特定的命令子集和数据解析逻辑。
     
     
     • 错误处理： 健壮地处理通信错误、校验和错误、设备无响应、超时等情况。
     
     
   
   
   
   


3. 
   

   外设集成与配置：

   
   
   
   
   • 识别与初始化： 在启动时，通过发送 RESET（现在较少用）或特定的 SETUP/POLL 序列来识别总线上连接的设备类型、地址和版本信息。
   
   
   • 配置： 使用 SETUP 和 EXPANSION 命令配置设备的参数（如支持的币种、面额、找零策略等）。配置数据格式需遵循设备厂商的规格书和 MDB 标准。
   
   
   • 启用/禁用： 在适当的时候发送 ENABLE/DISABLE 命令控制设备的激活状态。
   
   
   
   


4. 
   

   集成业务逻辑：

   
   
   
   
   • 将从设备上报的支付事件（如 JUST VEND + 金额）整合到 InBox 的应用层业务逻辑中。
   
   
   • 根据支付确认结果，发送 VEND APPROVED/VEND DENIED 指令给支付设备（对于读卡器，发送最终的扣款成功/失败指令）。
   
   
   • 发送 DISPENSE 命令给找零器进行找零。
   
   
   • 处理设备状态上报的错误信息。
   
   
   
   


5. 
   

   测试与调试：

   
   
   
   
   • 使用 MDB 协议分析仪： 这是最有效的工具，可以监听总线上的原始数据流，查看解析后的命令、响应、数据、校验和及时序，极大加速开发和问题排查。
   
   
   • 设备模拟器: 开发或使用现成的 MDB 从设备模拟器软件（运行在 PC 或另一块开发板上），模拟硬币器、纸币器等的行为，方便进行闭环测试。
   
   
   • 详细日志： 在 InBox 软件中输出详细的 MDB 通信日志。
   
   
   • 连接真实设备测试： 最终与目标硬币器、纸币器、读卡器等连接进行真实环境测试。
   
   
   • 兼容性测试： 测试不同品牌、不同型号的 MDB 设备，确保协议的兼容性。
   
   
   
   

总结

• MDB/ICP 是由 美国 NAMA 协会 制定和维护的，专门用于 自动售货机及自助服务终端内部主控制器 (VMC) 与支付外设 通信的标准协议。


• InBox 产品 通过 实现 MDB 主设备协议栈，并配备相应的 硬件接口和电平转换电路，即可与符合 MDB 从设备标准的 硬币器、纸币器、非接触读卡器 等进行对接。


• 对接的核心在于 软件开发，需要精准实现 MDB 协议的状态机、时序、帧结构、命令集处理和错误恢复机制。


• 使用 MDB 协议分析仪 是开发和调试过程中不可或缺的工具。

通过成功对接 MDB，InBox 产品就能集成广泛的传统现金和刷卡支付方式，大大扩展其应用场景和兼容性。