以串（chuàn）口作為傳輸媒介，介紹下怎樣來（lái）發送接收一個完（wán）整的數（shù）據包。過（guò）程涉（shè）及到封包與解包。設計（jì）一個良好的包傳輸機製很有利於數（shù）據傳（chuán）輸的穩（wěn）定性以及正確性。串口隻是一種傳輸媒介，這種包機製同時也可以用於SPI,I2C的總線下的數據傳輸。在單片（piàn）機通信（xìn）係統（多機通信以及PC與單（dān）片機通信）中，是很常見的問題。

一（yī）、根據幀頭幀尾或者幀長檢測一個數據幀

1、幀頭+數據+校驗+幀尾

這是一個典型的方案，但是對幀頭（tóu）與幀尾在設計的時候都要注意，也就是說（shuō）幀頭、幀尾不能（néng）在所傳輸的數據域中出現，一旦（dàn）出現可能（néng）就被誤（wù）判。如果用中斷來接收的話，程序基本可以這麽（me）實現：

unsigned char recstatu;//表示是否（fǒu）處（chù）於一個正（zhèng）在接收數據包的（de）狀態

unsigned char ccnt;      //計數

unsigned char packerflag;//是否接收到一（yī）個完整的數據包標誌

unsigned char rxbuf[100];//接收數（shù）據的緩衝區

void UartHandler()

{

unsigned char tmpch;

tmpch = UARTRBR;

if(tmpch 是（shì）包頭)                          //檢測是否是包頭

{  

recstatu = 1;

ccnt   = 0 ;

packerflag = 0;

return ;

}

if(tmpch是包尾)                          //檢測（cè）是否是包尾

{

recstatu = 0;

packerflag = 1;                      //用於（yú）告（gào）知係統已經接收到一個完整的數據包（bāo）

return ;

}

if(recstatu ==1)                           //是（shì）否處（chù）於接收數據包狀態

{

rxbuf[ccnt++] = tmpch; 

}

}

上麵也（yě）就是接收一個數據包，但是再次提醒，包頭（tóu）和包尾不能（néng）在數據域中出現，一旦（dàn）出現將會出現誤判（pàn）。另外一個。數據的校驗算法（fǎ）是很必要（yào）的（de），在數據傳輸中，由於（yú）受到幹擾，很難免（miǎn）有時出現數據錯誤，加上校驗碼可在發（fā）現數據傳輸錯（cuò）誤時，可以要求數據的另一方重新發送，或是進行簡單的丟棄處理。校驗（yàn）算法不一定要（yào）很複雜，普通（tōng）的加和，異或，以及循（xún）環（huán）冗餘都（dōu）是（shì）可以的（de）。我上麵的接收程序在接收數據時，已經將包頭和包尾去掉，這些可（kě）以根據自（zì）己的需求加上，關鍵是要理解原（yuán）理。

上述包協議出現了以下的幾種變種（zhǒng）：

1.1 幀頭+數據長度+數（shù）據+校驗值

1.2包長+校驗值

上麵兩種其實都是知道了數據包的長度，然後（hòu）根（gēn）據接收字節的長度來（lái）判斷一個完（wán）整的數據（jù）包。例如，定（dìng）義一個數據包的長（zhǎng）度為256字節，那我們就可以一直接收，直到接收到256個字節，就（jiù）認為是一個數據包。但是，會不會存在問題呢？比如說從機向主機發送數據，發送（sòng）了一（yī）半，掉電，重啟，開機後繼續發送（sòng），這很（hěn）明顯接（jiē）收到的數據就不對了（le），所以此時很有必要定義一個超限時間，比如我們可以維護下麵這樣的一個結構體。

struct  uartrd{

char  rd[ 256];

unsigned int timeout;

}

成員變量rd用來存放接收到的數據字節；成員變量timeout用來維護超時值，這裏主（zhǔ）要討論這個。這個數值怎麽維護呢，可以用一個定時器來維護，以可以放在普通的滴（dī）答中斷裏麵來維護，也可（kě）以根（gēn）據係統運行一條指令的周期，在（zài）自己的循環中來維護，給其（qí）設置個（gè）初（chū）值，比如說100，當有第一個數據到來以後，timeout在指定的時間就會減少1，減少到0時，就認為超時，不論是否接（jiē）收到足夠（gòu）的數（shù）據，都應該拋棄。

二（èr）、根據接收（shōu）超時來判斷一個數據包（bāo）

2.1  數據（jù）+校驗

核（hé）心思想是如果在達到一定的時間沒有接受（shòu）到數據，就認為數據包接（jiē）收完成。modbus協議裏就有通過時間間隔（gé）來（lái）判斷幀結束的。具體實現是要使用（yòng）一個定時器，在接收到第一個數據時候，開啟定（dìng）時器，在接收到一（yī）個（gè）數（shù）據時候（hòu），就將定時器清零（líng），讓定時器重新開始計時（shí），如果設定的超時時間到（超時時間長度可（kě）以設置為（wéi）5個正常接收的周期），則認為在（zài）這一段時間內沒有（yǒu）接受到新的數據，就（jiù）認為接收到一個完整的數據包了。

進行一個簡單的小的總結，上述幾種方（fāng）法（fǎ）都還是較為常用的（de），在（zài）具體的（de）實現上，可以根據具體的實際情況，設計出具體的通訊協議。數據校驗位，有時（shí）候感覺不出來其重要性，但是一定要（yào）加上，對數據進行一個相（xiàng）關的驗證還是必要（yào）的。現在很在MCU都帶（dài）有FIFO，DMA等功能，所以有時候利用上這些特性，可以設計出更好的通訊方式。有的人問在接受串口數據時候是應該（gāi）中斷（duàn）一次接收一個，還是進入中斷後（hòu）接收一段數據呢，我認為應該中斷接收一個，因為（wéi）CPU是很快的，至（zhì）少（shǎo）對於串口是這（zhè）樣，在接受每個數據的間隔期間，處理器還（hái）是可以做（zuò）些其他工作的。在多線程中，那就可以（yǐ）直接建立一個數（shù）據接收線（xiàn）程。