單片機(jī)通信協(xié)議處理
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以下給出具體的實例。在這個系統(tǒng)中，串口的命令非常簡單。所有的協(xié)議全部在串口中斷中進(jìn)行。數(shù)據(jù)包的格式如下：
0x55, 0xAA, 0x7E, 0x12, 0xF0, 0x02, 0x23, 0x45, SUM, XOR, 0x0D
其中0x55, 0xAA, 0x7E為數(shù)據(jù)幀的幀頭，0x0D為幀尾，0x12為設(shè)備的目的地址，0xF0為源地址，0x02為數(shù)據(jù)長度，后面接著兩個數(shù)據(jù)0x23, 0x45，從目的地址開始結(jié)算累加、異或校驗和，到數(shù)據(jù)的最后一位結(jié)束。
協(xié)議解析的目的，首先判斷數(shù)據(jù)包的完整性，正確性，然后提取數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，存放起來用于主程序處理。代碼如下：
if(state_machine == 0) // 協(xié)議解析狀態(tài)機(jī)
{
if(rcvdat == 0x55) // 接收到幀頭第一個數(shù)據(jù)
state_machine = 1;
else
state_machine = 0; // 狀態(tài)機(jī)復(fù)位
}
else if(state_machine == 1)
{
if(rcvdat == 0xAA) // 接收到幀頭第二個數(shù)據(jù)
state_machine = 2;
else
state_machine = 0; // 狀態(tài)機(jī)復(fù)位
}
else if(state_machine == 2)
{
if(rcvdat == 0x7E) // 接收到幀頭第三個數(shù)據(jù)
state_machine = 3;
else
state_machine = 0; // 狀態(tài)機(jī)復(fù)位
}
else if(state_machine == 3)
{
sumchkm = rcvdat; // 開始計算累加、異或校驗和
xorchkm = rcvdat;
if(rcvdat == m_SrcAdr) // 判斷目的地址是否正確
state_machine = 4;
else
state_machine = 0;
}
else if(state_machine == 4)
{
sumchkm += rcvdat;
xorchkm ^= rcvdat;
if(rcvdat == m_DstAdr) // 判斷源地址是否正確
state_machine = 5;
else
state_machine = 0;
}
else if(state_machine == 5)
{
lencnt = 0; // 接收數(shù)據(jù)計數(shù)器
rcvcount = rcvdat; // 接收數(shù)據(jù)長度
sumchkm += rcvdat;
xorchkm ^= rcvdat;
state_machine = 6;
}
else if(state _machine == 6 || state _machine == 7)
{
m_ucData[lencnt++] = rcvdat; // 數(shù)據(jù)保存
sumchkm += rcvdat;
xorchkm ^= rcvdat;
if(lencnt == rcvcount) // 判斷數(shù)據(jù)是否接收完畢
state_machine = 8;
else
state_machine = 7;
}
else if(state_machine == 8)
{
if(sumchkm == rcvdat) // 判斷累加和是否相等
state_machine = 9;
else
state_machine = 0;
}
else if(state_machine == 9)
{
if(xorchkm == rcvdat) // 判斷異或校驗和是否相等
state_machine = 10;
else
state_machine = 0;
}
else if(state_machine == 10)
{
if(0x0D == rcvdat) // 判斷是否接收到幀尾結(jié)束符
{
retval = 0xaa; // 置標(biāo)志，表示一個數(shù)據(jù)包接收到
}
state_machine = 0; // 復(fù)位狀態(tài)機(jī)
}
此過程中，使用了一個變量state_machine作為協(xié)議狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)換狀態(tài)，用于確定當(dāng)前字節(jié)處于一幀數(shù)據(jù)中的那個部位，同時在接收過程中自動對接收數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗和處理，在數(shù)據(jù)包接收完的同時也進(jìn)行了校驗的比較。因此當(dāng)幀尾結(jié)束符接收到的時候，則表示一幀數(shù)據(jù)已經(jīng)接收完畢，并且通過了校驗，關(guān)鍵數(shù)據(jù)也保存到了緩沖去中。主程序即可通過retval的標(biāo)志位來進(jìn)行協(xié)議的解析處理。
接收過程中，只要哪一步收到的數(shù)據(jù)不是預(yù)期值，則直接將狀態(tài)機(jī)復(fù)位，用于下一幀數(shù)據(jù)的判斷，因此系統(tǒng)出現(xiàn)狀態(tài)死鎖的情況非常少，系統(tǒng)比較穩(wěn)定，如果出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)包的情況也可由上位機(jī)進(jìn)行命令的補(bǔ)發(fā)，不過這種情況筆者還沒有碰到。
對于主程序中進(jìn)行協(xié)議處理的過程與此類似，主程序循環(huán)中不斷的讀取串口緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)即參與到主循環(huán)中的協(xié)議處理過程中，代碼與上面所述完全一樣。
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