### SEMI E5-1104 SEMI 设备通信标准 2 消息内容 (SECS-II)
#### 一、概述
SEMI E5-1104 标准规定了SECS-II (Semiconductor Equipment Communications Standard II) 的消息内容格式及结构，这是一种广泛应用于半导体制造设备与上位机系统之间的数据交换协议。该标准由全球信息与控制委员会技术批准，并由北美信息与控制委员会直接负责。本标准最初发布于1982年，最后一次发布是在2004年7月。
#### 二、目的
SEMI E5-1104 标准的主要目的是定义一种标准化的通信方式，使半导体制造设备能够与工厂自动化系统之间进行高效的数据交换。这包括设备状态报告、控制命令、诊断信息等的传输。
#### 三、范围
本标准覆盖了SECS-II通信协议的消息格式、数据结构以及流与功能的具体定义等内容。它适用于所有采用SECS-II标准进行通信的半导体制造设备及其控制系统。
#### 四、局限性
SEMI E5-1104 标准并不涵盖具体的实现细节和技术规范，这些内容可能因制造商的不同而有所差异。此外，对于涉及专利技术的部分（如Stream 4），用户需自行判断是否存在侵犯专利的风险。
#### 五、引用标准
SEMI E5-1104 标准中引用了其他相关的SEMI标准，以确保整个通信协议的一致性和兼容性。
#### 六、消息传输协议
1. **意图**：定义消息传输的基本规则，确保数据能够准确无误地从发送方传递到接收方。
2. **消息**：包括消息头和消息体两部分，其中消息头包含了消息的类型、长度等基本信息；消息体则包含了实际的数据内容。
3. **阻塞要求**：为了确保消息传输的正确性，标准中规定了某些特定情况下需要阻塞操作的要求。
4. **消息头**：包含消息ID、流编号、功能编号等关键信息。
5. **事务超时**：为避免无限等待，定义了消息发送后等待响应的时间限制。
6. **多事务打开**：允许同时存在多个未完成的事务，但需遵循一定的规则以避免冲突。
#### 七、流与功能
1. **流**：SECS-II中的流是指一系列具有相同性质的消息序列。例如，Stream 0用于基本通信测试，Stream 1用于设备状态报告等。
2. **功能**：每个流下又包含多个功能，用以区分不同类型的操作或查询。例如，在Stream 1中，Function 1表示请求设备状态。
3. **流与功能分配**：不同的流和功能组合可以满足各种通信需求。例如，Stream 4 Function 1用于请求材料状态。
#### 八、事务与会话协议
1. **意图**：定义了事务处理的机制，确保每次交互都能够得到正确的响应。
2. **事务定义**：描述了一次完整的通信过程，包括请求和响应两个阶段。
3. **事务级要求**：为确保事务的一致性和完整性，规定了一系列必须遵守的规则。
4. **会话协议**：定义了设备与上位机之间的长期连接规则，包括连接建立、维护和关闭的过程。
#### 九、数据结构
1. **意图**：定义了SECS-II消息中数据的组织形式，以便于数据的解析和处理。
2. **项(Item)**：是构成数据结构的基本单元，可以是数值、字符串等不同类型的数据。
3. **列表(List)**：由一个或多个项组成，可以用来表达复杂的数据结构。
4. **本地化字符字符串项(Localized Character String Items)**：用于存储带有语言标签的文本信息。
5. **示例数据结构**：提供了具体的数据结构示例，帮助理解如何组织和解释SECS-II消息中的数据。
6. **数据项字典(Data Item Dictionary)**：为每种数据项定义了一个标识符，便于在消息中引用。
7. **可变项字典(Variable Item Dictionary)**：允许根据实际情况动态创建数据项，增强了消息的灵活性。
8. **对象字典(Object Dictionary)**：将相关联的数据项组织在一起，形成更高级别的数据结构。
#### 十、消息详情
1. **意图**：详细描述了不同流和功能的具体应用场景，以及相应的消息格式。
2. **消息使用**：给出了每种消息类型的典型用途，如设备状态报告、控制命令等。
3. **Stream 0 和 Function 0**：用于测试连接是否正常，通常不携带实际数据。
4. **Stream 1 设备状态**：提供关于设备当前运行状态的信息，包括报警状态、故障代码等。
5. **Stream 2 设备控制与诊断**：用于远程控制设备的操作，如启动、停止、复位等；同时也支持设备内部诊断信息的查询。
6. **Stream 3 材料状态**：报告原材料的状态，如库存水平、批次信息等。
7. **Stream 4 材料控制**：涉及到材料的移动、分配等操作指令。
8. **Stream 5 异常处理**：定义了当出现异常情况时的处理流程，如设备故障、通信错误等。
9. **Stream 6 数据收集**：用于收集设备产生的各种数据，如生产数据、性能参数等。
10. **Stream 7 过程程序管理**：涉及到工艺程序的上传、下载、执行等操作。
11. **Stream 8 控制程序传输**：用于传输控制设备运行所需的程序代码。
12. **Stream 9 系统错误**：定义了系统级别的错误报告机制。
13. **Stream 10 终止**：用于结束SECS-II会话，包括正常终止和异常终止两种情况。
通过以上对SEMI E5-1104 标准的详细介绍，我们可以看出SECS-II协议不仅定义了一套全面的消息格式和数据结构，还考虑到了实际应用中可能出现的各种复杂情况。这种细致入微的设计确保了半导体制造设备与工厂自动化系统之间能够高效且准确地进行数据交换，极大地提高了半导体生产线的自动化程度和效率。
