以串口作為傳（chuán）輸媒介，介紹下怎樣來發送接收一個完整的數據包。過程涉及到封包與解包。設計一個良好的包傳輸機製很有利於數據傳輸的（de）穩定性以及正（zhèng）確性。串口隻是一種傳輸媒介，這種包機（jī）製（zhì）同時也可以用於SPI,I2C的總線（xiàn）下的數據傳（chuán）輸。在單片機通信係統（tǒng）（多機（jī）通信以及PC與單片機通信）中，是很常（cháng）見的問題。

一、根據幀頭幀尾或者幀長檢測一個數（shù）據幀

1、幀頭（tóu）+數據+校驗+幀尾

這是一個典型的方案（àn），但是對幀頭與幀尾在設計的時候（hòu）都要注意，也就是說幀頭、幀尾不能在所傳輸的數據域中出現（xiàn），一旦（dàn）出現可（kě）能（néng）就被誤判。如（rú）果用中斷來接收的話，程序基本可以這（zhè）麽實現：

unsigned char recstatu;//表示是否處於一個正在接收數據包的狀態

unsigned char ccnt;      //計數

unsigned char packerflag;//是否接收到（dào）一個完整的數據包標誌（zhì）

unsigned char rxbuf[100];//接收數據（jù）的緩衝區

void UartHandler()

{

unsigned char tmpch;

tmpch = UARTRBR;

if(tmpch 是包頭（tóu）)                          //檢測是否是包頭

{  

recstatu = 1;

ccnt   = 0 ;

packerflag = 0;

return ;

}

if(tmpch是包尾)                          //檢測是否是（shì）包尾

{

recstatu = 0;

packerflag = 1;                      //用於告（gào）知係（xì）統已經接收到（dào）一個完整的數據包

return ;

}

if(recstatu ==1)                           //是否處於接收數據包狀態

{

rxbuf[ccnt++] = tmpch; 

}

}

上麵也就是接收一個數據（jù）包，但是再次提醒，包頭和（hé）包尾不能在數（shù）據域中出（chū）現，一旦出現（xiàn）將會出現誤判（pàn）。另外一個。數據的校驗算法是很（hěn）必要（yào）的，在數（shù）據（jù）傳輸中，由於受到幹（gàn）擾，很（hěn）難免有時出現數據錯誤，加（jiā）上校驗碼可在發現數據傳輸（shū）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。校驗算法不一定（dìng）要很複雜，普通的（de）加和，異或，以及循環冗餘都是可以的。我上麵的接收程序（xù）在接收數（shù）據時，已經將包頭（tóu）和包尾去掉（diào），這（zhè）些可以根據自己的需求加上，關鍵是要理解原理。

上述包協議出現了以下的幾種變種：

1.1 幀頭+數（shù）據長度+數據+校驗值

1.2包長+校驗值

上麵兩種其實都（dōu）是知道了數（shù）據包的長度（dù），然後根據接收（shōu）字（zì）節（jiē）的長度來判斷一個完整的數據包。例如，定（dìng）義一個數據包的長（zhǎng）度為256字節，那（nà）我們（men）就（jiù）可以一直接收，直到接收到256個字節，就認為是一個數據包。但是（shì），會不會存在（zài）問題呢？比如說從機向主機發送數據，發送了一半，掉電，重啟，開（kāi）機後繼續發送，這（zhè）很明顯接收到的數據就不對了，所以此時很有必要定義一（yī）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（wéi）護超時值，這裏主要討論這個。這個數值（zhí）怎麽維護呢，可以用一（yī）個定時器來維護，以可以放在普通的滴答中斷裏麵來維（wéi）護，也可以根據係統運行一條指令的周期，在自己的循環（huán）中來維護，給其設置個初值，比如說100，當有（yǒu）第一個數據（jù）到來以後（hòu），timeout在指定的（de）時間就會減少1，減少（shǎo）到0時，就認為超時，不論是（shì）否接收（shōu）到足夠的數據，都應該拋棄。

二、根據接收超（chāo）時來判斷一個數（shù）據包

2.1  數（shù）據+校驗

核心思想（xiǎng）是如（rú）果在（zài）達（dá）到一定的時間沒有接受到（dào）數據，就認為數據包接收完成。modbus協議裏就（jiù）有（yǒu）通（tōng）過時間間隔來判斷幀結束的。具體實現（xiàn）是要使用一（yī）個定（dìng）時器，在接收（shōu）到第一個數據時候，開啟定時（shí）器（qì），在接收到一個數據時候，就將定時器（qì）清（qīng）零，讓定時器重新開始計時，如果設定的超時時間到（超時時間長度可以（yǐ）設置為5個正常接收的周（zhōu）期（qī）），則認為（wéi）在這一段時間內沒（méi）有接受到新的數據，就認為接收（shōu）到一個完整的數據包了。

進行一個簡單的小的總結，上述幾種方法（fǎ）都（dōu）還是較為常用的，在具體的實現上，可以根據具體的實際（jì）情況，設計出具體的通訊協議。數據校（xiào）驗位（wèi），有時候感覺不出來其重要性，但是一定要加上，對數（shù）據進行一個相關的驗（yàn）證還（hái）是必要的。現在很在MCU都帶有FIFO，DMA等（děng）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（chuàn）口數據時候是應該中斷一（yī）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（gāi）中斷接收一個，因為CPU是很快的，至少對於（yú）串口是這樣，在（zài）接受（shòu）每個數據的間（jiān）隔期（qī）間，處理器還是可以做些其他工（gōng）作的。在多線程中，那（nà）就（jiù）可以直接建立一（yī）個數據接（jiē）收線程。