读取与解析数据
选择输出
第一个项目先用 HI91。需要增减字段时换 HI83。主机轮询或接入总线时用 Modbus 或 CAN。几种输出可以同时存在，但同一个串口的带宽是共享的，见输出带宽与波特率。出厂时各接口的默认输出见快速上手。
| 需求 | 选择 | 说明 |
|---|---|---|
| 第一个项目、快速验证 | HI91 | 定长 82 字节，字段固定：状态、气压、温度、时间、加速度、角速度、磁场、欧拉角、四元数。单位为 G、deg/s，见 HI91 |
要选字段、要 UTC 和微秒时间戳、要压缩帧长；ROS 的 sensor_msgs/Imu | HI83 | 变长帧，字段由 LOG HI83 MAP 选择，每帧自带字段位图，见 HI83 和 HI83 字段选择。加速度单位为 m/s²，角速度单位为 rad/s，与 ROS 一致。四元数顺序为 w、x、y、z，填入 ROS 消息时重排为 x、y、z、w。ROS 轴向见输出数据轴向 |
| 主机轮询、多台设备共用 RS-485 | Modbus RTU | 寄存器读写，是否提供看型号。作从站前先关闭周期输出，见使用前准备 |
| 车载、机器人总线集成 | CAN（J1939）或 CAN FD 型号的 CANFD83 | 周期发送，见 CAN 概述 |
| -I2C 型号 | I2C 读 HI83 帧 | 见 I2C 适用型号与引脚 |
串口输出的周期、字段和波特率在串口与数据输出里设置。同一物理量在不同协议里的类型、比例和单位不同，以数据字典为准。
解析器
HI91 和 HI83 的帧封装相同，一个解析器处理两者。帧格式见帧格式，CRC 算法见 CRC 校验。
解析规则：
- 在字节流里找
5A A5。 - 读出 LEN，LEN 不得超过 512，否则这不是真正的帧头。
- 收满 6 + LEN 字节后校验 CRC。CRC 覆盖帧头、LEN 和数据域，不含 CRC 字段本身。
- CRC 正确就交给应用，并丢掉整帧。CRC 错误只丢 1 个字节，再从后面的下一个
5A A5重新找。一次错位不会连累后面的好帧。 - 数据域第 1 字节是 tag，
0x91为 HI91，0x83为 HI83。HI83 按每帧的位图取字段，规则见 HI83 解析规则。
解码库和使用示例见官方 SDK：C 语言库的 README 说明了如何把串口收到的字节送入解码器，帧解码和 CRC 实现在 hipnuc_dec.c。自己实现时，字段按偏移用 memcpy 取出，避免未对齐访问；假设主机为小端、float 为 IEEE-754 单精度。
使用时注意：
- 上电初期的帧可能全为 0，直接丢弃，判断方法见上电过程。
- 俯仰接近 ±90° 时欧拉角不连续，需要连续的姿态时用四元数，见姿态表示。
- 解析线程要及时读串口。丢字节、CRC 错误和模块端丢帧在数据上表现相同，都是时间戳出现缺口，见时间与时间戳。
测试向量
先用一帧已知数据验证解析器。帧解析示例给出了默认输出数据轴向（COORD 0）下采集的一帧 82 字节 HI91，附逐字段的解码值。把这 82 字节依次喂给解析器，解码出的值应与该表逐项相等，CRC 校验应通过。
再做两个检查：
- 帧前面先喂几个杂乱字节，包括单独的
5A，解码结果应相同。 - 改动数据域里任意 1 个字节（CRC 不变），这一帧应被丢弃，紧跟着的好帧仍正常解码。
收不到帧，或解析总是 CRC 错误时，见按现象排查。
时间与时间戳
不同接口、不同帧里的时间戳含义不同。下表是唯一的汇总，其他页面只引用这里。
各接口时间戳的含义
| 接口与帧 | 时间戳 | 含义 |
|---|---|---|
| 串口周期帧 HI83 | system_time_us | 开机累计微秒，不受对时影响。始终落在输出周期的网格上：每帧恰好增加一个周期，改周期或丢帧后重新对齐到当前时刻 |
| 串口周期帧 HI91 | system_time | 未对时（UTC_UNSYNC 为 1）：开机毫秒计数，落在输出网格上，每 24 h 回绕到 0（0–86 399 999），不表示绝对时间，不能换算日期或钟表时间 |
| 同上 | system_time | 已对时（UTC_UNSYNC 为 0）：当日 UTC 毫秒计数，范围 0–86 399 999（00:00:00.000–23:59:59.999），按 24 h 回绕，是受驯时钟在该帧采样时刻的读数 |
| 串口周期帧 HI83 | utc（bit6） | 未对时：可能为 0 或粗略值，不是准确时间。已对时：受驯时钟在该帧采样时刻的读数 |
串口 ONMARK 触发帧 | 帧内全部时间字段 | 处理触发时最新一个样本的时间，不是触发沿的时刻 |
| I2C 读到的 HI83 | system_time_us、utc | 最新一个样本的采样时刻 |
| CANFD83 | SYSTEM_TIME | 采样时刻 |
| Modbus | CPUTIME | 同一次读取的数据的样本时刻，开机毫秒，不随对时切换 |
utc 何时有效，由 MAIN_STATUS 的 UTC_UNSYNC 位判断。已对时时 system_time = 3 661 000 对应 UTC 01:01:01.000。HI91 的 system_time 不含日期；时间不含时区，对时完成后按 UTC+0 解释，本地时间由主机叠加时区偏移。对时方法见 PPS 对时。
表中“落在输出网格上”的时间戳是输出时钟，不是传感器的采样时刻，不能用来反推采样时刻。需要与外部设备对齐采样时间时，用 SYNC_IN 触发或 PPS 对时，见时间同步与 IO。只需要相对时间或检测丢帧时，用 HI83 的 system_time_us 最方便。
用时间戳检测丢帧
帧里没有帧计数器，丢帧靠相邻两帧的时间戳间隔判断：
- 周期输出（
ONTIME）的相邻帧，时间戳之差约等于配置的周期 T（LOG COMCONFIG读回的ONTIME，单位 ms），允许 ±1 ms 的抖动。HI83 用system_time_us，先除以 1000。ONMARK触发输出没有固定周期，不适用本方法。 - 间隔 Δ 大于 max(1.5 T, T + 2 ms) 时判为丢帧，丢了约 Δ/T − 1 帧（取整）。周期只有 1–2 ms 时，偶尔一次时间戳重复或跳变不一定是丢帧。此时统计较长时间窗口内收到的帧数，与应收帧数对比。
system_time无论是否对时，都在 86 399 999 之后回绕到 0。相减前先处理回绕，例如(t2 - t1 + 86400000) % 86400000。- 上电、改周期、
UTC_UNSYNC变化前后，时间戳可能不连续。到这些时刻重新开始比较，不判为丢帧。
丢帧的原因有两类：串口带宽不够，模块整帧丢弃；或主机丢字节，导致 CRC 错误。先按输出带宽与波特率核算，再检查主机接收是否及时。
输出带宽与波特率
数据帧能否稳定输出，取决于帧长 × 帧率是否在串口带宽之内。8N1 每字节占 10 bit，因此：
建议占用不超过 80%。同一串口上所有周期帧的字节数要相加。周期以整毫秒设置，所以帧率是 1000/N Hz，最高 1000 Hz。400 Hz 对应 2.5 ms，不是整毫秒，取整规则见 LOG。可改选 0.002（500 Hz）或 0.005（200 Hz）。
HI91 单帧 82 字节。HI83 的单帧字节数随所选字段变化，算法见帧长示例。下表按两种 HI83 配置计算：98 字节对应选择 bit0–7（加速度、角速度、磁场、欧拉角、四元数、system_time_us、UTC、气压），138 字节对应选满 bit0–11。单元格为“理论上限 / 建议上限（占用 80%）”，单位 Hz：
| 帧 | 单帧字节 | 9600 | 115200 | 230400 | 460800 | 921600 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| HI91 | 82 | 11 / 9 | 140 / 112 | 280 / 224 | 561 / 449 | 1000 / 899 |
| HI83 bit0–7 | 98 | 9 / 7 | 117 / 94 | 235 / 188 | 470 / 376 | 940 / 752 |
| HI83 bit0–11 | 138 | 6 / 5 | 83 / 66 | 166 / 133 | 333 / 267 | 667 / 534 |
例如默认的 HI91 100 Hz 在 115200 下占用 82 × 100 × 10 / 115200 ≈ 71%。改成 200 Hz 需要 164 kbit/s，应选 230400（占用约 71%）。
警告
设置命令返回 OK，只表示命令已接受，不表示带宽够用。超出带宽时数据帧丢失，实际帧率低于设置值，主机往往只看到数据变稀。配置前按上表估算，配置后用相邻帧的时间戳间隔实测。
提高波特率的步骤见 SERIALCONFIG。Modbus 与串口输出共用同一个串口和波特率，见使用前准备。CAN 的吞吐由总线速率决定，不受本表约束。