嵌入式系統(tǒng)中串口通信幀的同步方法研究

下面給出該方法在Keil C5l中的示例程序：

#include“regx52.h”

#define HEAD1 0x00

#define HEAD2 0x01

#define LEN 0x02

#define TYPE 0x03

#define DATA 0x04

#define CHECK 0x05

unsigned char g_DatRev[BUFLEN];//接收緩沖區(qū)

unsigned char g_cmd;

unsigned char g_RecOk;

void main()

{

while(1)

{

if(g_RecOk)

{

g_RecOk=FALSE;

switch(g_cmd)

{//相應(yīng)處理程序

case: ...

break;

case: ...

break;

...

default:

}

}

}

}

void SerialComm() interrupt 4

{

static unsigned char RecState=HEAD1;//接收狀態(tài)

static unsigned char len=0;//已接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度

static unsigned char CheckSum=0;//校驗(yàn)和

static unsigned char Len_total=0;//包長(zhǎng)

if(RI)

{

RI=0;

swich(RecState)

{

case HEAD1:

if(SBUF==0xAA)

{

RecState=HEAD2;

}

break;

case HEAD2:

if(SBUF==0x55)

{

RecState=LEN;

}

else if(SBUF==0xAA)

{

RecState=HEAD2;

}

break;

case LEN:

RecState=TYPE;

Len_total=SBUF;

CheckSum=0xAA^0x55;

break;

case TYPE:

RecState=DATA;

g_cmd=SBUF;

CheckSum=CheckSum^SBUF;

len=0;

break;

case DATA:

g_DatRev[len]=SBUF;

CheckSum=CheckSum^SBUF;

len++;

if(len>=Len_total)

{

RecState=CHECK;

}

break;

case CHECK:

if(CheckSum==SBUF)

{

g_RecOk=TRUE;

}

RecState=HEAD1;

break;

default:

RecState=HEAD1;

break;

}

}

}

由于采用了狀態(tài)機(jī)和消息機(jī)制的結(jié)構(gòu)，上述設(shè)計(jì)思路快速有效地實(shí)現(xiàn)了串口通信的同步，而且程序結(jié)構(gòu)清晰，便于維護(hù)，也易于向其他的串口通信協(xié)議移植。另外，串口中斷服務(wù)子程序中需要處理的工作很少，每個(gè)串口接收中斷平均耗時(shí)不超過20個(gè)機(jī)器周期(在單片機(jī)AT89C5l中)，大大減輕了串口接收中斷服務(wù)程序的壓力，緩解了嵌入式系統(tǒng)有限資源與需求之間的矛盾，提高了嵌入式系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

三、結(jié)論

從上面的分析和測(cè)試可以看出，基于有限狀態(tài)機(jī)的串口通信幀同步方法是本文中提出的3種幀方法中最優(yōu)的，結(jié)構(gòu)清晰且系統(tǒng)資源利用率高。

對(duì)一個(gè)有著完整通信協(xié)議的串口中斷來說，因?yàn)橐容^命令頭、完成校驗(yàn)、解析數(shù)據(jù)等需要耗費(fèi)大量的機(jī)器周期，所以嵌入式系統(tǒng)中的串口中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)顯得更為重要。在實(shí)際的串口通信程序中，可采用狀態(tài)機(jī)和消息機(jī)制相結(jié)合的方法，僅在中斷服務(wù)程序中設(shè)置一個(gè)標(biāo)志，而在主程序中根據(jù)相應(yīng)標(biāo)志來作處理，這樣就回避了某些中斷可能需要較長(zhǎng)處理時(shí)間的問題。在程序結(jié)構(gòu)上，由于采用狀態(tài)機(jī)的結(jié)構(gòu)，既提高了可讀性。同時(shí)又提高了運(yùn)行速度，因而該方法不僅是一種很好的幀同步方法，還是一種很不錯(cuò)的串口通信程序設(shè)計(jì)方法。